DE102021127960A1 - INTELLIGENT RADIATOR-BASED POWER AND COOLANT DISTRIBUTION UNIT FOR COOLING SYSTEMS IN DATA CENTERS - Google Patents

INTELLIGENT RADIATOR-BASED POWER AND COOLANT DISTRIBUTION UNIT FOR COOLING SYSTEMS IN DATA CENTERS Download PDF

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DE102021127960A1
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Abstract

Systeme und Verfahren zum Kühlen eines Rechenzentrums werden offenbart. In mindestens einer Ausführungsform wird eine integrierte Leistungs- und Kühlmittelverteilungseinheit (PCDU) bereitgestellt, um eine Änderung eines Leistungszustands oder eines Kühlmittelzustands mindestens eines Servers zu bestimmen und eine Kühlmittelreaktion von einer Overhead-Kühleinheit (OCU) zu ermöglichen, um Wärme aus einem sekundären Kühlmittel eines sekundären Kühlkreislaufs abzuleiten.Systems and methods for cooling a data center are disclosed. In at least one embodiment, an integrated power and coolant distribution unit (PCDU) is provided to determine a change in a power state or a coolant state of at least one server and to enable a coolant response from an overhead cooling unit (OCU) to extract heat from a secondary coolant of a derive secondary cooling circuit.

Description

GEBIETAREA

Mindestens eine Ausführungsform bezieht sich auf Kühlsysteme, einschließlich Systemen und Verfahren zum Betreiben dieser Kühlsysteme. In mindestens einer Ausführungsform kann ein solches Kühlsystem in einem Rechenzentrum verwendet werden, das ein bzw. einen oder mehrere Racks oder Computerserver enthält.At least one embodiment relates to refrigeration systems, including systems and methods of operating those refrigeration systems. In at least one embodiment, such a cooling system may be used in a data center that includes one or more racks or computer servers.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKBACKGROUND ART

Kühlsysteme für Rechenzentren verwenden Lüfter, um Luft durch Serverkomponenten zirkulieren zu lassen. Bestimmte Supercomputer oder andere Hochleistungscomputer können anstelle von Luftkühlsystemen Wasser- oder andere Kühlsysteme verwenden, um die Wärme von den Serverkomponenten oder Racks des Rechenzentrums in einen Bereich außerhalb des Rechenzentrums abzuleiten. Die Kühlsysteme können eine Kältemaschine innerhalb des Rechenzentrumsbereichs beinhalten, der einen Bereich außerhalb des Rechenzentrums selbst beinhalten kann. Ferner kann der Bereich außerhalb des Rechenzentrums einen Kühlturm oder einen anderen externen Wärmetauscher beinhalten, der erwärmtes Kühlmittel aus dem Rechenzentrum aufnimmt und die Wärme durch Zwangsluft oder andere Mittel an die Umgebung (oder ein externes Kühlmedium) abgibt. Das gekühlte Kühlmittel wird wieder in das Rechenzentrum rezirkuliert. Die Kältemaschine und der Kühlturm bilden zusammen eine Kälteanlage.Data center cooling systems use fans to circulate air through server components. Certain supercomputers or other high-performance computing systems may use water or other cooling systems instead of air cooling systems to move heat away from the data center's server components or racks to an area outside the data center. The cooling systems may include a chiller within the data center area, which may include an area outside of the data center itself. Further, the area external to the data center may include a cooling tower or other external heat exchanger that receives heated coolant from the data center and rejects the heat to the environment (or an external cooling medium) through forced air or other means. The cooled coolant is recirculated back into the data center. The chiller and the cooling tower together form a refrigeration system.

Figurenlistecharacter list

  • 1 veranschaulicht ein beispielhaftes Kühlsystem für ein Rechenzentrum, das Verbesserungen unterliegt, die in mindestens einer Ausführungsform beschrieben sind; 1 illustrates an example cooling system for a data center subject to improvements described in at least one embodiment;
  • 2 veranschaulicht Merkmale auf Serverebene, die mit einer radiatorgestützten intelligenten und integrierten Leistungs- und Kühlmittelverteilungseinheit (power and coolant distribution unit - PCDU) für ein Kühlsystem für ein Rechenzentrum assoziiert sind, gemäß mindestens einer Ausführungsform; 2 illustrates server-level features associated with a radiator-based intelligent and integrated power and coolant distribution unit (PCDU) for a data center cooling system, in accordance with at least one embodiment;
  • 3 veranschaulicht Merkmale auf Rack-Ebene, die mit einer radiatorgestützten intelligenten und integrierten Leistungs- und Kühlmittelverteilungseinheit (PCDU) für ein Kühlsystem für ein Rechenzentrum assoziiert sind, gemäß mindestens einer Ausführungsform; 3 illustrates rack-level features associated with a radiator-based intelligent and integrated power and coolant distribution unit (PCDU) for a data center cooling system, in accordance with at least one embodiment;
  • 4 veranschaulicht Merkmale auf Rechenzentrumsebene, die mit einer radiatorgestützten intelligenten und integrierten Leistungs- und Kühlmittelverteilungseinheit (PCDU) für ein Kühlsystem für ein Rechenzentrum assoziiert sind, gemäß mindestens einer Ausführungsform; 4 12 illustrates data center level features associated with a radiator-based intelligent and integrated power and coolant distribution unit (PCDU) for a data center cooling system, in accordance with at least one embodiment;
  • 5 veranschaulicht ein Verfahren, das mit einem Kühlsystem für das Rechenzentrum aus 2-4 assoziiert ist, gemäß mindestens einer Ausführungsform; 5 illustrates a method using a data center cooling system 2-4 is associated, according to at least one embodiment;
  • 6 veranschaulicht ein verteiltes System gemäß mindestens einer Ausführungsform; 6 illustrates a distributed system according to at least one embodiment;
  • 7 veranschaulicht ein beispielhaftes Rechenzentrum gemäß mindestens einer Ausführungsform; 7 illustrates an example data center in accordance with at least one embodiment;
  • 8 veranschaulicht ein Client-Server-Netzwerk gemäß mindestens einer Ausführungsform; 8th illustrates a client-server network according to at least one embodiment;
  • 9 veranschaulicht ein Computernetzwerk gemäß mindestens einer Ausführungsform; 9 illustrates a computer network according to at least one embodiment;
  • 10A veranschaulicht ein vernetztes Computersystem gemäß mindestens einer Ausführungsform; 10A illustrates a networked computer system according to at least one embodiment;
  • 10B veranschaulicht ein vernetztes Computersystem gemäß mindestens einer Ausführungsform; 10B illustrates a networked computer system according to at least one embodiment;
  • 10C veranschaulicht ein vernetztes Computersystem gemäß mindestens einer Ausführungsform; 10C illustrates a networked computer system according to at least one embodiment;
  • 11 veranschaulicht eine oder mehrere Komponenten einer Systemumgebung, in der Dienste als Drittanbieter-Netzwerkdienste angeboten werden können, gemäß mindestens einer Ausführungsform; 11 illustrates one or more components of a system environment in which services may be offered as third-party network services, in accordance with at least one embodiment;
  • 12 veranschaulicht eine Cloud-Computing-Umgebung gemäß mindestens einer Ausführungsform; 12 illustrates a cloud computing environment according to at least one embodiment;
  • 13 veranschaulicht einen Satz von funktionellen Abstraktionsschichten, die von einer Cloud-Computing-Umgebung bereitgestellt werden, gemäß mindestens einer Ausführungsform; 13 12 illustrates a set of functional abstraction layers provided by a cloud computing environment, according to at least one embodiment;
  • 14 veranschaulicht einen Supercomputer auf Chipebene gemäß mindestens einer Ausführungsform; 14 illustrates a chip-level supercomputer in accordance with at least one embodiment;
  • 15 veranschaulicht einen Supercomputer auf Rack-Modulebene gemäß mindestens einer Ausführungsform; 15 illustrates a rack module level supercomputer in accordance with at least one embodiment;
  • 16 veranschaulicht einen Supercomputer auf Rack-Ebene gemäß mindestens einer Ausführungsform; 16 illustrates a rack-level supercomputer in accordance with at least one embodiment;
  • 17 veranschaulicht einen Supercomputer auf Gesamtsystemebene gemäß mindestens einer Ausführungsform; 17 illustrates a full system level supercomputer in accordance with at least one embodiment;
  • 18A veranschaulicht Inferenz- und/oder Trainingslogik gemäß mindestens einer Ausführungsform; 18A illustrates inference and/or training logic according to at least one embodiment;
  • 18B veranschaulicht Inferenz- und/oder Trainingslogik gemäß mindestens einer Ausführungsform; 18B illustrates inference and/or training logic according to at least one embodiment;
  • 19 veranschaulicht das Training und den Einsatz eines neuronalen Netzwerks gemäß mindestens einer Ausführungsform; 19 12 illustrates training and deployment of a neural network in accordance with at least one embodiment;
  • 20 veranschaulicht eine Architektur eines Systems eines Netzwerks gemäß mindestens einer Ausführungsform; 20 12 illustrates an architecture of a system of a network according to at least one embodiment;
  • 21 veranschaulicht eine Architektur eines Systems eines Netzwerks gemäß mindestens einer Ausführungsform; 21 12 illustrates an architecture of a system of a network according to at least one embodiment;
  • 22 veranschaulicht einen Protokollstapel auf Steuerebene gemäß mindestens einer Ausführungsform; 22 illustrates a control plane protocol stack in accordance with at least one embodiment;
  • 23 veranschaulicht einen Protokollstapel auf Benutzerebene gemäß mindestens einer Ausführungsform; 23 illustrates a user-level protocol stack in accordance with at least one embodiment;
  • 24 veranschaulicht Komponenten eines Kernnetzwerks gemäß mindestens einer Ausführungsform; 24 illustrates components of a core network according to at least one embodiment;
  • 25 veranschaulicht Komponenten eines Systems zum Unterstützen von Netzwerkfunktionsvirtualisierung (network function virtualization - NFV) gemäß mindestens einer Ausführungsform; 25 illustrates components of a system for supporting network function virtualization (NFV) in accordance with at least one embodiment;
  • 26 veranschaulicht ein Verarbeitungssystem gemäß mindestens einer Ausführungsform; 26 illustrates a processing system according to at least one embodiment;
  • 27 veranschaulicht ein Computersystem gemäß mindestens einer Ausführungsform; 27 illustrates a computer system according to at least one embodiment;
  • 28 veranschaulicht ein System gemäß mindestens einer Ausführungsform; 28 illustrates a system according to at least one embodiment;
  • 29 veranschaulicht eine beispielhafte integrierte Schaltung gemäß mindestens einer Ausführungsform; 29 illustrates an example integrated circuit according to at least one embodiment;
  • 30 veranschaulicht ein Rechensystem gemäß mindestens einer Ausführungsform; 30 illustrates a computing system according to at least one embodiment;
  • 31 veranschaulicht eine APU gemäß mindestens einer Ausführungsform; 31 illustrates an APU according to at least one embodiment;
  • 32 veranschaulicht eine CPU gemäß mindestens einer Ausführungsform; 32 illustrates a CPU according to at least one embodiment;
  • 33 veranschaulicht ein beispielhaftes Beschleunigerintegrations-Slice gemäß mindestens einer Ausführungsform; 33 12 illustrates an example accelerator integration slice according to at least one embodiment;
  • Die 34A-34B veranschaulichen beispielhafte Grafikprozessoren gemäß mindestens einer Ausführungsform;the 34A-34B illustrate example graphics processors according to at least one embodiment;
  • 35A veranschaulicht einen Grafikkern gemäß mindestens einer Ausführungsform; 35A illustrates a graphics core according to at least one embodiment;
  • 35B veranschaulicht eine GPGPU gemäß mindestens einer Ausführungsform; 35B illustrates a GPGPU according to at least one embodiment;
  • 36A veranschaulicht einen Parallelprozessor gemäß mindestens einer Ausführungsform; 36A illustrates a parallel processor according to at least one embodiment;
  • 36B veranschaulicht einen Verarbeitungscluster gemäß mindestens einer Ausführungsform; 36B 12 illustrates a processing cluster in accordance with at least one embodiment;
  • 36C veranschaulicht einen Grafikmultiprozessor gemäß mindestens einer Ausführungsform; 36C illustrates a graphics multiprocessor according to at least one embodiment;
  • 37 veranschaulicht einen Softwarestapel einer Programmierplattform gemäß mindestens einer Ausführungsform; 37 illustrates a software stack of a programming platform according to at least one embodiment;
  • 38 veranschaulicht eine CUDA-Implementierung eines Softwarestapels aus 37 gemäß mindestens einer Ausführungsform; 38 illustrates a CUDA implementation of a software stack 37 according to at least one embodiment;
  • 39 veranschaulicht eine ROCm-Implementierung eines Softwarestapels aus 37 gemäß mindestens einer Ausführungsform; 39 illustrates a ROCm implementation of a software stack 37 according to at least one embodiment;
  • 40 veranschaulicht eine OpenCL-Implementierung eines Softwarestapels aus 37 gemäß mindestens einer Ausführungsform; 40 illustrates an OpenCL implementation of a software stack 37 according to at least one embodiment;
  • 41 veranschaulicht Software, die durch eine Programmierplattform unterstützt wird, gemäß mindestens einer Ausführungsform; und 41 illustrates software supported by a programming platform, according to at least one embodiment; and
  • 42 veranschaulicht das Kompilieren von Code zum Ausführen auf Programmierplattformen aus den 37-40 gemäß mindestens einer Ausführungsform. 42 demonstrates compiling code to run on programming platforms from the 37-40 according to at least one embodiment.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

In der folgenden Beschreibung sind zahlreiche spezifische Details aufgeführt, um ein umfassenderes Verständnis von mindestens einer Ausführungsform bereitzustellen. Für den Fachmann liegt dabei jedoch auf der Hand, dass bei der Ausführung der Konzepte, die der Erfindung zugrunde liegen, eines oder mehrere dieser spezifischen Details weggelassen werden können.In the following description, numerous specific details are set forth in order to provide a more thorough understanding of at least one embodiment. However, it will be apparent to those skilled in the art that one or more of these specific details may be omitted in practicing the concepts underlying the invention.

In mindestens einer Ausführungsform können Kühlsysteme für Rechenzentren auf plötzliche hohe Wärmeanforderungen reagieren, die durch sich ändernde Rechenlasten in heutigen Rechenkomponenten verursacht werden. In mindestens einer Ausführungsform, da diese Anforderungen Änderungen unterliegen oder dazu neigen, von einem Minimum bis zu einem Maximum von unterschiedlichen Kühlanforderungen zu reichen, müssen diese Anforderungen auf eine wirtschaftliche Weise unter Verwendung eines geeigneten Kühlsystems erfüllt werden. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Flüssigkeitskühlsystem für moderate oder hohe Kühlanforderungen verwendet werden. In mindestens einer Ausführungsform werden hohe Kühlanforderungen wirtschaftlich durch lokale Tauchkühlung erfüllt. In mindestens einer Ausführungsform spiegeln diese unterschiedlichen Kühlanforderungen auch unterschiedliche Wärmemerkmale eines Rechenzentrums wider. In mindestens einer Ausführungsform wird die von diesen Komponenten, Servern und Racks erzeugte Wärme kumulativ als ein Wärmemerkmal oder eine Kühlanforderung bezeichnet, da die Kühlanforderung ein Wärmemerkmal vollständig angehen muss.In at least one embodiment, data center cooling systems can respond to sudden high heat demands caused by changing workloads in today's computing components. In at least one embodiment, since these requirements are subject to change or tend to range from a minimum to a maximum of different cooling requirements, these requirements must be met in an economical manner using an appropriate cooling system. In at least one embodiment, a liquid cooling system can be used for moderate or heavy cooling requirements. In at least one embodiment, high cooling requirements are economically met by local immersion cooling. In at least one embodiment, these different cooling requirements also reflect different thermal characteristics of a data center. In at least one embodiment, the heat generated by these components, servers, and racks is cumulatively referred to as a thermal attribute or a cooling requirement since the cooling requirement must fully address a thermal attribute.

In mindestens einer Ausführungsform ist ein Flüssigkeitskühlsystem für ein Rechenzentrum offenbart. In mindestens einer Ausführungsform geht dieses Kühlsystem für Rechenzentren Wärmemerkmale in assoziierten Rechen- oder Rechenzentrumsvorrichtungen an, z. B. in Grafikverarbeitungseinheiten (graphics processing units - GPUs), in Switches, in Dual-Inline-Speichermodulen (dual inline memory modules - DIMMs) oder zentralen Verarbeitungseinheiten (central processing units - CPUs). In mindestens einer Ausführungsform können diese Komponenten hierin als Rechenkomponenten mit hoher Wärmedichte bezeichnet werden. Darüber hinaus kann in mindestens einer Ausführungsform eine assoziierte Rechen- oder Rechenzentrumsvorrichtung eine Verarbeitungskarte mit einer oder mehreren GPUs, Switches oder CPUs darauf sein. In mindestens einer Ausführungsform kann jedes der GPUs, der Switches und der CPUs ein wärmeerzeugendes Merkmal einer Rechenvorrichtung sein. In mindestens einer Ausführungsform kann die GPU, CPU oder der Switch einen oder mehrere Kerne aufweisen und jeder Kern kann ein wärmeerzeugendes Merkmal sein.In at least one embodiment, a liquid cooling system for a data center is disclosed. In at least one embodiment, this data center cooling system addresses thermal characteristics in associated computing or data center devices, e.g. in graphics processing units (GPUs), in switches, in dual inline memory modules (DIMMs) or central processing units (CPUs). In at least one embodiment, these components may be referred to herein as high heat density computational components. Additionally, in at least one embodiment, an associated computing or data center device may be a processing card having one or more GPUs, switches, or CPUs thereon. In at least one embodiment, each of the GPUs, the switches, and the CPUs can be a heat-generating feature of a computing device. In at least one embodiment, the GPU, CPU, or switch may have one or more cores, and each core may be a heat-generating feature.

In mindestens einer Ausführungsform kann eine radiatorgestützte intelligente und integrierte Leistungs- und Kühlmittelverteilungseinheit (PCDU) einen Formfaktor einer einzelnen Rack-Top-Einheit oder einer einzelnen Rack-Seiteneinheit mit einer assoziierten Overhead-Kühleinheit (overhead cooling unit - OCU) aufweisen, der einen Wärmetauscher für ein Rechenzentrum bildet, der einen Radiator beinhaltet. In mindestens einer Ausführungsform kann eine radiatorgestützte PCDU (oder eine radiatorgestützte integrierte PCDU) in der Lage sein, zwischen den Leistungs- und Kühlanforderungen eines bzw. einer oder mehrerer Rechenvorrichtungen, Server oder Racks zu unterscheiden. In mindestens einer Ausführungsform kann eine radiatorgestützte PCDU in der Lage sein, einen Kühlkreislauf mit einem Radiator innerhalb einer OCU zu ermöglichen, um eine ergänzende oder vorübergehende Kühlung eines sekundären Kühlmittels bereitzustellen, das andernfalls in einem Kühlverteiler einer radiatorgestützten PCDU fließen kann. In mindestens einer Ausführungsform kann ein mit einer OCU ermöglichter Kühlkreislauf teilweise auf den Leistungs- oder Kühlanforderungen mindestens einer Rechenvorrichtung basieren.In at least one embodiment, a radiator-based intelligent and integrated power and coolant distribution unit (PCDU) may have a single rack top unit or single rack side unit form factor with an associated overhead cooling unit (OCU) that includes a heat exchanger for a data center that includes a radiator. In at least one embodiment, a radiator-based PCDU (or a radiator-based integrated PCDU) may be able to differentiate between the power and cooling needs of one or more computing devices, servers, or racks. In at least one embodiment, a radiator-based PCDU may be capable of enabling a cooling loop with a radiator within an OCU to provide supplemental or temporary cooling of a secondary coolant that may otherwise flow in a cooling manifold of a radiator-based PCDU. In at least one embodiment, a cooling cycle enabled with an OCU may be based in part on the power or cooling requirements of at least one computing device.

In mindestens einer Ausführungsform wird eine Verbesserung für eine separierte Architektur einer getrennten Leistungsverteilungseinheit (power distribution unit - PDU) und einer getrennten Kühlmittelverteilungseinheit (coolant distribution unit - CDU) angeboten, die als separate Einheiten arbeiten und möglicherweise verzögerte Reaktionen aufweisen oder möglicherweise keine Kompatibilität mit Quersteuerungen aufweisen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine separierte Architektur durch Quersteuerungen betrieben werden, die manuelle Eingaben oder eine externe Lösung erfordern. In mindestens einer Ausführungsform integriert eine einzelne Einheit, z. B. eine radiatorgestützte PCDU, Steuerungen für Leistungs- und Kühlanforderungen basierend auf ihren Assoziationen, die von einer Steuerlogik in Assoziation mit oder innerhalb einer radiatorgestützten PCDU inferiert werden, und ermöglicht eine ergänzende oder vorübergehende Kühlung über eine OCU. In mindestens einer Ausführungsform können integrierte Steuerungen verbesserte Reaktionszeiten über einen lokalen Kühlkreislauf mit einer OCU ermöglichen und eine Vorwegnahme teilweise basierend auf Inferenzen zwischen Leistungs- und Kühlanforderungen mindestens einer Rechenvorrichtung ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform können PDU-Probleme (einschließlich einer Erhöhung oder Verringerung des Leistungsbedarfs) mit CDU-Aspekten angegangen werden (einschließlich des Ermöglichens eines lokalen Kühlkreislaufs mit einer OCU in Erwartung von mehr oder weniger erzeugter Wärme); und CDU-Probleme (einschließlich Durchflussstörungen) können mit PDU-Aspekten angegangen werden (einschließlich einer Reduzierung der Leistung oder einer Abschaltung eines bzw. einer oder mehrerer Rechenvorrichtungen, Server oder Racks).In at least one embodiment, an improvement is offered for a separate architecture of a separate power distribution unit (PDU) and a separate coolant distribution unit (CDU) that operate as separate units and may have delayed responses or may not be compatible with lateral controls exhibit. In at least one embodiment, a separated architecture may be operated by cross-controls that require manual inputs or an external solution. In at least one embodiment, a single unit, e.g. B. a radiator-based PCDU, controls for power and cooling requirements based on their associations, inferred by control logic associated with or within a radiator-backed PCDU, and allows for supplemental or temporary cooling via an OCU. In at least one embodiment, integrated controllers may enable improved response times via a local cooling loop with an OCU and enable anticipation based in part on inferences between power and cooling requirements of at least one computing device. In at least one embodiment, PDU issues (including increasing or decreasing power demand) may be addressed with CDU considerations (including enabling local cooling loop with an OCU in anticipation of more or less heat generated); and CDU issues (including flow disturbances) can be addressed with PDU aspects (including derating or shutting down one or more computing devices, servers or racks).

In mindestens einer Ausführungsform kann Flüssigkeitskühlung in Kälteplatten von Rechenzentren (in Assoziation mit Rechenvorrichtungen), in Servern oder in Racks bereitgestellt werden. In mindestens einer Ausführungsform kann Flüssigkeitskühlung durch ein Kühlmittel oder ein technisches Dielektrikum ermöglicht werden, das in einer oder mehreren Konfigurationen bereitgestellt ist. In mindestens einer Ausführungsform weist eine Konfiguration die Form einer direkten Kühlung (einschließlich Tauchkühlung) auf und weist eine zweite Konfiguration die Form einer indirekten Kühlung (einschließlich der Verwendung von Kühlplatten) auf. In mindestens einer Ausführungsform ermöglicht eine radiatorgestützte PCDU die gleichzeitige Vorhandensein von sowohl Flüssigkeits- als auch Leistungssteuerungen, um einen zuverlässigen Betrieb zu gewährleisten, zusammen mit einer OCU. In mindestens einer Ausführungsform wird eine Verbesserung für Rechenzentrumsreihen- oder -Rack-Kühlverteilungseinheiten (CDUs) und -Rack-Leistungsverteilungseinheiten (PDUs) angeboten, die voneinander unabhängig sein können, und so kann die Steuerung von Leistung oder Kühlmittel einer fehlenden Koordination zwischen den einzelnen Komponenten unterliegen.In at least one embodiment, liquid cooling may be provided in data center cold plates (associated with computing devices), in servers, or in racks. In at least one embodiment, liquid cooling may be enabled by a coolant or engineered dielectric provided in one or more configurations. In at least one embodiment, one configuration is in the form of direct cooling (including immersion cooling) and a second configuration is in the form of indirect cooling (including the use of cold plates). In at least one embodiment, a radiator-based PCDU allows for the co-existence of both fluid and power controls to ensure reliable operation, along with an OCU. In at least one embodiment, an improvement is offered for data center tier or rack cooling distribution units (CDUs) and rack power distribution units (PDUs) that can be independent of each other, and so control of power or cooling can be a lack of coordination between the individual components subject.

In mindestens einer Ausführungsform kann eine Leistungs- und Kühlverteilungseinheit (PCDU) Durchflusssteuerungen (einschließlich Pumpen und Stellventile), Wärmetauscher, Gebläse und Steuerlogik, einschließlich eines Steuersystems, beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann eine radiatorgestützte PCDU Elemente einer PCDU beinhalten und eine Steuerlogik ermöglichen, um eine Schnittstelle zwischen CDU-Elementen und PDU-Elementen einer radiatorgestützten PCDU zu bilden. In mindestens einer Ausführungsform kann eine radiatorgestützte PCDU eine Seiteneinheit oder eine Rack-Top-Einheit zusammen mit einer OCU sein. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet eine einzelne Steuerplatine eine Steuerlogik, um einen lokalen Kühlmittel- oder Kühlkreislauf für eine OCU zu ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Kühlmitteldurchfluss durch CDU-Merkmale einer PCDU erfolgen, während die Leistungsverteilung durch PDU-Merkmale einer PCDU erfolgt. In mindestens einer Ausführungsform werden Daten von verschiedenen Sensoren (einschließlich Temperatur-, Druck-, Durchflussraten-, Feuchtigkeits-, pH- und Nässesensoren) von einer Steuerlogik innerhalb einer PCDU gesammelt. In mindestens einer Ausführungsform können bei Vorhandensein von beliebigen Fluidblockierungen, Fluidlecks oder beliebigen anderen unerwünschten Ereignissen der Kühlmitteldurchfluss und die Bereitstellung von Leistung von einer PCDU zu jedem von einer Rechenvorrichtung, einem Server oder einem Rack durch einen lokalen Kühlkreislauf mit einer OCU eingestellt oder beendet werden, um den sicheren Betrieb eines Rechenzentrums zu gewährleisten.In at least one embodiment, a power and cooling distribution unit (PCDU) may include flow controls (including pumps and control valves), heat exchangers, fans, and control logic including a control system. In at least one embodiment, a radiator-based PCDU may include elements of a PCDU and enable control logic to interface between CDU elements and PDU elements of a radiator-based PCDU. In at least one embodiment, a radiator-based PCDU may be a side unit or a rack-top unit along with an OCU. In at least one embodiment, a single control board includes control logic to enable local coolant or cooling circuitry for an OCU. In at least one embodiment, coolant flow may occur through CDU features of a PCDU while power distribution occurs through PDU features of a PCDU. In at least one embodiment, data from various sensors (including temperature, pressure, flow rate, humidity, pH, and wetness sensors) is collected by control logic within a PCDU. In at least one embodiment, in the presence of any fluid blockage, fluid leak, or any other undesirable event, coolant flow and delivery of power from a PCDU to any of a computing device, server, or rack through a local cooling loop can be adjusted or terminated with an OCU. to ensure the secure operation of a data center.

In mindestens einer Ausführungsform verwendet eine radiatorgestützte PCDU einen Radiator einer OCU zur Unterstützung der Kühlung innerhalb eines Kühlsystems eines Rechenzentrums. In mindestens einer Ausführungsform kann eine radiatorgestützte PCDU unter Verwendung einer Leistungssteuerung in der Lage sein, zu bestimmen, dass sich die Leistungsverteilung zu einem Server geändert hat. In mindestens einer Ausführungsform kann die Steuerlogik einer radiatorgestützten PCDU es einer Durchflusssteuerung ermöglichen, ein Kühlmittel von einem Server (der zu einem sekundären Kühlkreislauf gehört) durch einen Kühlverteiler einer radiatorgestützten PCDU zu einem Radiator einer OCU zu leiten. In mindestens einer Ausführungsform fungiert ein Radiator einer OCU als Flüssigkeit-Luft-Wärmetauscher, um Luft aus dem sekundären Kühlmittel zu entfernen, bevor es in einem lokalen Kühlkreislauf, der sich von einem sekundären Kühlkreislauf unterscheiden kann, zurück zu einem Server gesendet wird. In mindestens einer Ausführungsform kann ein sekundärer Kühlkreislauf durch die Kühlung ermöglicht werden, die durch ein primäres Kühlmittel aus einer Kälteanlage bereitgestellt wird, die zur Kühlung des sekundären Kühlmittels entweder in einer externen, von einer radiatorgestützten PCDU getrennten CDU oder in einer radiatorgestützten PCDU über einen internen Flüssigkeit-Flüssigkeit-Wärmetauscher verwendet werden kann. In mindestens einer Ausführungsform ermöglicht eine radiatorgestützte PCDU eine unmittelbare Reaktion auf Kühlanforderungen, die durch einen von einer Steuerlogik bestimmten Leistungsanstieg verursacht werden, und zwar insbesondere indem es einer OCU ermöglicht wird, ein Kühlmittel in einem kurzen Kühlkreislauf zu kühlen anstatt unter Verwendung eines sekundären Kühlkreislaufs.In at least one embodiment, a radiator-assisted PCDU uses a radiator of an OCU to aid in cooling within a data center cooling system. In at least one embodiment, a radiator-based PCDU may be able to determine that power distribution to a server has changed using power control. In at least one embodiment, the control logic of a radiator-based PCDU may enable a flow controller to route coolant from a server (associated with a secondary cooling loop) through a coolant manifold of a radiator-based PCDU to a radiator of an OCU. In at least one embodiment, a radiator of an OCU acts as a liquid-to-air heat exchanger to remove air from the secondary coolant before it is sent back to a server in a local cooling loop, which may be distinct from a secondary cooling loop. In at least one embodiment, a secondary cooling loop may be enabled by the cooling provided by a primary coolant from a chiller installed to cool the secondary coolant in either an external CDU separate from a radiator-based PCDU or in a radiator-based PCDU via an internal Liquid-liquid heat exchanger can be used. In at least one embodiment, a radiator-based PCDU enables immediate response to cooling demands caused by a power increase determined by control logic, specifically by allowing an OCU to cool a coolant in a short refrigeration loop rather than using a secondary refrigeration loop.

In mindestens einer Ausführungsform kann ein wie in 1 veranschaulichtes beispielhaftes Rechenzentrum 100 genutzt werden, das über ein Kühlsystem verfügt, das den hierin beschriebenen Verbesserungen unterliegt. In mindestens einer Ausführungsform kann es sich bei einem Rechenzentrum 100 um einen oder mehrere Räume 102 mit Racks 110 und Zusatzausrüstung handeln, um einen oder mehrere Server auf einem oder mehreren Serverfächern unterzubringen. In mindestens einer Ausführungsform wird ein Rechenzentrum 100 durch einen Kühlturm 104 unterstützt, der sich außerhalb eines Rechenzentrums 100 befindet. In mindestens einer Ausführungsform führt ein Kühlturm 104 Wärme aus einem Rechenzentrum 100 ab, indem er auf einen primären Kühlkreislauf 106 einwirkt. In mindestens einer Ausführungsform wird zwischen einem primären Kühlkreislauf 106 und einem zweiten oder sekundären Kühlkreislauf 108 eine Kühlverteilungseinheit (CDU) 112 verwendet, um die Extraktion von Wärme aus einem zweiten oder sekundären Kühlkreislauf 108 zu einem primären Kühlkreislauf 106 zu ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform kann ein sekundärer Kühlkreislauf 108 nach Bedarf auf verschiedene Rohrleitungssystemen in ein Serverfach hinein zugreifen. In mindestens einer Ausführungsform sind Kreisläufe 106, 108 als Linienzeichnungen dargestellt, aber ein Durchschnittsfachmann würde erkennen, dass ein oder mehrere Rohrleitungssystemmerkmale verwendet werden können. In mindestens einer Ausführungsform können flexible Polyvinylchlorid(PVC)-Rohre zusammen mit einem assoziierten Rohrleitungssystem verwendet werden, um Fluid in jedem von bereitgestellten Kreisläufen 106, 108 zu bewegen. In mindestens einer Ausführungsform können eine oder mehrere Kühlmittelpumpen verwendet werden, um Druckunterschiede innerhalb von bereitgestellten Kreisläufen 106, 108 aufrechtzuerhalten, um eine Bewegung eines Kühlmittels gemäß Temperatursensoren an verschiedenen Stellen, einschließlich in einem Raum, in einem oder mehreren Racks 110 und/oder in Serverboxen oder Serverfächern innerhalb von Racks 110, zu ermöglichen.In at least one embodiment, a as in 1 illustrated example data center 100 having a cooling system subject to the improvements described herein. In at least one embodiment, a data center 100 can be one or more rooms 102 with racks 110 and ancillary equipment to house one or more servers on one or more server shelves. In at least one embodiment, a data center 100 is supported by a cooling tower 104 that is external to a data center 100 . In at least one embodiment, a cooling tower 104 removes heat from a data center 100 by acting on a primary cooling loop 106 . In at least one embodiment, a cooling distribution unit (CDU) 112 is used between a primary cooling circuit 106 and a second or secondary cooling circuit 108 to facilitate the extraction of heat from a second or secondary cooling circuit 108 to a primary cooling circuit 106 . In at least one embodiment, a secondary cooling circuit 108 can access various piping systems into a server compartment as needed. In at least one embodiment, circuits 106, 108 are shown as line drawings, but one of ordinary skill in the art would recognize that one or more piping system features may be used. In at least one embodiment, flexible polyvinyl chloride (PVC) tubing may be used along with an associated plumbing system to move fluid in each of circuits 106, 108 provided. In at least one embodiment, one or more coolant pumps may be used to maintain pressure differentials within provided circuits 106, 108 to move coolant according to temperature sensors at various locations, including within a room, within one or more racks 110, and/or within server boxes or server shelves within racks 110.

In mindestens einer Ausführungsform kann ein Kühlmittel in einem primären Kühlkreislauf 106 und in einem sekundären Kühlkreislauf 108 mindestens Wasser und ein Additiv sein, beispielsweise Glykol oder Propylenglykol. Im Betrieb weist in mindestens einer Ausführungsform jeder von einem primären und einem sekundären Kühlkreislauf sein eigenes Kühlmittel auf. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Kühlmittel in einem sekundären Kühlkreislauf proprietär für die Anforderungen von Komponenten in einem Serverfach oder in Racks 110 sein. In mindestens einer Ausführungsform ist eine CDU 112 zur komplexen Steuerung von Kühlmitteln, unabhängig oder gleichzeitig, in bereitgestellten Kreisläufen 106, 108 in der Lage. In mindestens einer Ausführungsform kann eine CDU ausgelegt sein, um eine Durchflussrate so zu steuern, dass ein bzw. mehrere Kühlmittel geeignet verteilt werden, um die in bereitgestellten Racks 110 erzeugte Wärme zu extrahieren. In mindestens einer Ausführungsform sind von einem sekundären Kühlkreislauf 108 flexiblere Rohrleitungen 114 bereitgestellt, die in jedes Serverfach eintreten und Kühlmittel für elektrische und/oder Rechenkomponenten bereitstellen.In at least one embodiment, a coolant in a primary cooling loop 106 and in a secondary cooling loop 108 may be at least water and an additive, such as glycol or propylene glycol. In operation, in at least one embodiment, each of a primary and secondary refrigeration loop has its own refrigerant. In at least one embodiment, a coolant in a secondary cooling loop may be proprietary to the needs of components in a server compartment or in racks 110 . In at least one embodiment, a CDU 112 is capable of complex control of refrigerants, independently or simultaneously, in provided circuits 106,108. In at least one embodiment, a CDU may be configured to control a flow rate to appropriately distribute coolant(s) to extract heat generated within deployed racks 110 . In at least one embodiment, a secondary cooling circuit 108 provides more flexible tubing 114 that enters each server compartment and provides coolant for electrical and/or computing components.

In mindestens einer Ausführungsform kann eine Rohrleitung 118, die einen Teil eines sekundären Kühlkreislaufs 108 bildet, als Raumverteiler bezeichnet werden. Separat davon kann in mindestens einer Ausführungsform eine Rohrleitung 116, die sich von der Rohrleitung 118 erstreckt, ebenfalls einen Teil eines sekundären Kühlkreislaufs 108 bilden, aber als Reihenverteiler bezeichnet werden. In mindestens einer Ausführungsform tritt eine Rohrleitung 114 als Teil eines sekundären Kühlkreislaufs 108 in Racks ein, kann aber als Rack-Kühlverteiler bezeichnet werden. In mindestens einer Ausführungsform erstrecken sich Reihenverteiler 116 zu allen Racks entlang einer Reihe in einem Rechenzentrum 100. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Rohrleitungssystem eines sekundären Kühlkreislaufs 108, einschließlich der Verteiler 118, 116 und 114, durch mindestens eine Ausführungsform dieser Schrift verbessert werden. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Kältemaschine 120 in einem primären Kühlkreislauf innerhalb eines Rechenzentrums 102 bereitgestellt sein, um die Kühlung vor einem Kühlturm zu unterstützen. In mindestens einer Ausführungsform würde ein Durchschnittsfachmann beim Lesen mindestens einer Ausführungsform dieser Schrift erkennen, dass zusätzliche Kreisläufe eine Kühlung außerhalb eines Racks und außerhalb eines sekundären Kühlkreislaufs bereitstellen, sofern zusätzliche Kreisläufe in einem primären Steuerkreislauf vorhanden sind; und diese können für diese Offenbarung zusammen mit einem primären Kühlkreislauf betrachtet werden.In at least one embodiment, a duct 118 forming part of a secondary refrigeration loop 108 may be referred to as a space manifold. Separately, in at least one embodiment, a duct 116 extending from the duct 118 may also form part of a secondary refrigeration circuit 108, but may be referred to as a series manifold. In at least one embodiment, a pipe 114 enters racks as part of a secondary cooling loop 108, but may be referred to as a rack cooling manifold. In at least one embodiment, row manifolds 116 extend to all racks along a row in a data center 100. In at least one embodiment, a secondary cooling loop piping system 108, including manifolds 118, 116, and 114, may be enhanced by at least one embodiment of this specification. In at least one embodiment, a chiller 120 may be provided in a primary cooling loop within a data center 102 to assist in cooling in front of a cooling tower. In at least one embodiment, one of ordinary skill in the art upon reading at least one embodiment of this specification would recognize that additional circuits provide off-rack cooling and off a secondary cooling circuit when additional circuits are present in a primary control circuit; and these may be considered in conjunction with a primary refrigeration cycle for this disclosure.

In mindestens einer Ausführungsform kann im Betrieb in den Serverfächern von Racks 110 erzeugte Wärme auf ein Kühlmittel übertragen werden, das Racks 110 verlässt und durch flexible Rohrleitungen eines Reihenverteilers 114 eines zweiten Kühlkreislaufs 108 fließt. In mindestens einer Ausführungsform bewegt sich zweites Kühlmittel (in einem sekundären Kühlkreislauf 108) von einer CDU 112 zum Kühlen von Racks 110 in Richtung bereitgestellter Racks 110. In mindestens einer Ausführungsform strömt zweites Kühlmittel von einer CDU 112 von einer Seite eines Raumverteilers mit einer Rohrleitung 118 zu einer Seite deines Racks 110 über einen Reihenverteiler 116 und durch eine Seite eines Serverfachs über eine Rohrleitung 114. In mindestens einer Ausführungsform tritt verbrauchtes oder zurückgeführtes zweites Kühlmittel (oder austretendes zweites Kühlmittel, das Wärme von Rechenkomponenten trägt) aus einer anderen Seite eines Serverfachs aus (tritt zum Beispiel auf einer linken Seite eines Racks ein und tritt nach dem Durchlaufen durch ein Serverfach oder durch Komponenten auf einem Serverfach auf einer rechten Seite eines Racks aus). In mindestens einer Ausführungsform kommt verbrauchtes zweites Kühlmittel, das aus einem Serverfach oder einem Rack 110 austritt, aus einer anderen Seite (wie etwa einer Austrittsseite) der Rohrleitung 114 heraus und bewegt sich zu einer parallelen, aber auch austretenden Seite eines Reihenverteilers 116. In mindestens einer Ausführungsform bewegt sich verbrauchtes zweites Kühlmittel von einem Reihenverteiler 116 in einen parallelen Abschnitt eines Raumverteilers 118 in eine entgegengesetzte Richtung als ein einströmendes zweites Kühlmittel (das auch ein erneuertes zweites Kühlmittel sein kann) und in Richtung einer CDU 112.In at least one embodiment, heat generated during operation in the server compartments of racks 110 may be transferred to a coolant exiting racks 110 and flowing through flexible tubing of a row manifold 114 of a second cooling circuit 108 . In at least one embodiment, secondary coolant moves (in a secondary cooling loop 108) from a CDU 112 for cooling racks 110 toward staging racks 110. In at least one embodiment, secondary coolant flows from a CDU 112 from a side of a space manifold with tubing 118 to a side of your rack 110 via a row manifold 116 and through a side of a server compartment via tubing 114. In at least one embodiment, spent or recycled second coolant (or leaking second coolant, carrying heat from computing components) exits from another side of a server shelf (e.g., enters on a left side of a rack and exits on a right side of a rack after passing through a server shelf or components on a server shelf). In at least one embodiment, spent second coolant exiting a server compartment or rack 110 exits another side (such as an exit side) of the conduit 114 and travels to a parallel but also exiting side of an in-line manifold 116. In at least In one embodiment, spent second coolant moves from a series manifold 116 into a parallel section of a space manifold 118 in an opposite direction than an inflowing second coolant (which may also be a regenerated second coolant) and toward a CDU 112.

In mindestens einer Ausführungsform tauscht verbrauchtes zweites Kühlmittel seine Wärme mit einem primären Kühlmittel in einem primären Kühlkreislauf 106 über eine CDU 112 aus. In mindestens einer Ausführungsform kann verbrauchtes zweites Kühlmittel erneuert werden (wie etwa relativ gekühlt im Vergleich zu einer Temperatur in einer Phase eines verbrauchten zweiten Kühlmittels) und ist bereit, durch einen zweiten Kühlkreislauf 108 zurück zu Rechenkomponenten geleitet zu werden. In mindestens einer Ausführungsform ermöglichen verschiedene Durchfluss- und Temperatursteuerungsmerkmale in einer CDU 112 die Steuerung der von einem verbrauchten zweiten Kühlmittel ausgetauschten Wärme oder des Durchflusses eines zweiten Kühlmittels in eine und aus einer CDU 112. CDU 112 kann auch in der Lage, einen Durchfluss eines primären Kühlmittels im primären Kühlkreislauf 106 zu steuern.In at least one embodiment, spent secondary coolant exchanges heat with a primary coolant in a primary cooling loop 106 via a CDU 112 . In at least one embodiment, spent second coolant can be refreshed (such as relatively cooled compared to a temperature in a spent second coolant phase) and is ready to be routed through a second cooling loop 108 back to computing components. In at least one embodiment, various flow and temperature control features in a CDU 112 enable control of the heat exchanged from a spent second coolant or the flow of a second coolant into and out of a CDU 112. CDU 112 may also be capable of controlling a flow of a primary Coolant in the primary cooling circuit 106 to control.

In mindestens einer Ausführungsform können die in 2 veranschaulichten Merkmale 200 auf Serverebene mit einer radiatorgestützten intelligenten und integrierten Leistungs- und Kühlmittelverteilungseinheit (PCDU) für ein Kühlsystem eines Rechenzentrums assoziiert sein. In mindestens einer Ausführungsform beinhalten die Merkmale 200 auf Serverebene ein Serverfach oder eine Serverbox 202 und einen Serververteiler 204, die zwischen Kälteplatten 210A-D eines Serverfachs oder einer Serverbox 202 und Rack-Verteilern eines Racks, in dem ein Serverfach oder eine Serverbox 202 untergebracht ist, dazwischenliegend gekoppelt sind. In mindestens einer Ausführungsform sind ein Rack-Verteiler und ein Serververteiler 204 Kühlverteiler. In mindestens einer Ausführungsform kann eine radiatorgestützte PCDU einen Kühlverteiler auf einer Rack- oder sogar einer Serverebene mit relevanten Leistungsverteilungsmerkmalen integrieren, die auf einer Rack- oder einer Serverebene verfügbar sein können.In at least one embodiment, the in 2 Illustrated server-level features 200 may be associated with a radiator-based intelligent and integrated power and coolant distribution unit (PCDU) for a data center cooling system. In at least one embodiment, the server-level features 200 include a server compartment or box 202 and a server manifold 204 connected between cold plates 210A-D of a server compartment or server box 202 and rack manifolds of a rack in which a server compartment or server box 202 is housed , are coupled in between. In at least one embodiment, a rack cabinet and a server cabinet 204 are cooling cabinets. In at least one embodiment, a radiator-based PCDU may integrate a cooling manifold at a rack or even a server level with relevant power distribution features that may be available at a rack or a server level.

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet ein Serverfach oder eine Serverbox 202 eine oder mehrere Kälteplatten 210A-D, die mit einer oder mehreren Rechen- oder Rechenzentrumskomponenten oder -vorrichtungen 220A-D assoziiert sind. In mindestens einer Ausführungsform sind ein oder mehrere Kühlkreisläufe 214A, B auf Serverebene zwischen einem Serververteiler 204 und bereitgestellten Kälteplatten 210A-D bereitgestellt. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet jeder Kühlkreislauf 214A; B auf Serverebene eine Einlassleitung 210 und eine Auslassleitung 212. In mindestens einer Ausführungsform kann bei Kälteplatten 210A, B mit Reihenkonfiguration eine Zwischenleitung 216 bereitgestellt sein. In mindestens einer Ausführungsform können eine oder mehrere Kälteplatten 210A-D von einer radiatorgestützten intelligenten und integrierten PCDU getragen werden. In mindestens einer Ausführungsform kann einem Serververteiler 204 über den Einlass und die Außenlinie 206A, 206B Fluid zur Kühlung bereitgestellt werden.In at least one embodiment, a server compartment or server box 202 includes one or more cold plates 210A-D associated with one or more data or data center components or devices 220A-D. In at least one embodiment, one or more server-level cooling circuits 214A,B are provided between a server manifold 204 and provided cold plates 210A-D. In at least one embodiment, each cooling circuit includes 214A; B at the server level, an inlet duct 210 and an outlet duct 212. In at least one embodiment, for cold plates 210A,B having a series configuration, an intermediate duct 216 may be provided. In at least one embodiment, one or more cold plates 210A-D may be carried by a radiator-based smart and integrated PCDU. In at least one embodiment, fluid for cooling may be provided to a server manifold 204 via the inlet and outline 206A, 206B.

In mindestens einer Ausführungsform handelt es sich bei einem Serverfach 202 um ein tauchgekühltes Serverfach, das durch ein Fluid aus einem Kühlverteiler geflutet werden kann oder das Wärme mit Fluid aus einem Kühlverteiler austauschen kann. In mindestens einer Ausführungsform ist ein Fluid in einem Kühlverteiler ein technisches Dielektrikum, das in einem tauchgekühlten Server verwendet werden kann. In mindestens einer Ausführungsform darf ein Kühlmittel keine dielektrische Eigenschaft aufweisen. In mindestens einer Ausführungsform kann es sich bei einem Fluid um ein technisches Dielektrikum handeln, das sowohl für Kälteplatten- als auch Tauchkühlungsserverfachanwendungen ausgelegt ist.In at least one embodiment, server compartment 202 is an immersion-cooled server compartment that can be flooded with fluid from a cooling manifold or that can exchange heat with fluid from a cooling manifold. In at least one embodiment, a fluid in a cooling manifold is an engineered dielectric that can be used in an immersion-cooled server. In at least one embodiment, a coolant must not have a dielectric property. In at least one embodiment, a fluid may be an engineering dielectric designed for both cold plate and immersion cooling server compartment applications.

In mindestens einer Ausführungsform beinhalten die Kälteplatten 210A-D oder die Leitungen von bereitgestellten Kühlkreisläufen 214A, B Ports, um sekundäres Kühlmittel in eine Kühlplatte hinein aufzunehmen, um sekundäres Kühlmittel aus einer Kühlplatte heraus zu leiten und um sekundäres Kühlmittel oder Fluid durch mindestens ein Serverfach oder eine Serverbox 202 zu zirkulieren. In mindestens einer Ausführungsform können Anschlüsse, die bereitgestellt sein können, Ventildeckel aufweisen, die richtungsabhängig sein können und die druckgesteuert sein können. In mindestens einer Ausführungsform können Ventildeckel mit allen bereitgestellten Anschlüssen assoziiert sein. In mindestens einer Ausführungsform sind Ventildeckel mechanische Merkmale assoziierter Durchflusssteuerungen, die auch entsprechende elektronische Merkmale aufweisen (z. B. mindestens einen Prozessor zur Ausführung von in assoziiertem Speicher gespeicherten Anweisungen und zur Steuerung der bereitgestellten mechanischen Merkmale). In mindestens einer Ausführungsform kann jedes Ventil durch ein elektronisches Merkmal einer assoziierten Durchflusssteuerung betätigt werden. In mindestens einer Ausführungsform können elektronische und mechanische Merkmale für eine Durchflusssteuerung in eine Durchflusssteuerung integriert sein. In mindestens einer Ausführungsform sind elektronische und mechanische Merkmale einer Durchflusssteuerung physisch getrennt. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Bezugnahme auf Durchflusssteuerungen auf eines oder mehrere der elektronischen und mechanischen Merkmale oder auf deren Kombination erfolgen, ist aber mindestens eine Bezugnahme auf Merkmale, welche die Steuerung des Durchflusses von Kühlmittel oder Fluid durch eine Kälteplatte oder ein tauchgekühltes Serverfach oder eine tauchgekühlte Serverbox ermöglichen.In at least one embodiment, the cold plates 210A-D or the lines of provided cooling circuits 214A, B include ports to receive secondary coolant into a cold plate, to direct secondary coolant out of a cold plate, and to direct secondary coolant or fluid through at least one server compartment or to circulate a server box 202. In at least one embodiment, ports that may be provided may include bonnets, which may be directional, and which may be pressure controlled. In at least one embodiment, valve covers associated with all ports provided. In at least one embodiment, valve covers are mechanical features of associated flow controls that also include corresponding electronic features (e.g., at least one processor to execute instructions stored in associated memory and to control the mechanical features provided). In at least one embodiment, each valve is actuatable by an electronic feature of an associated flow control. In at least one embodiment, flow control electronic and mechanical features may be integrated into a flow control. In at least one embodiment, electronic and mechanical features of a flow control are physically separated. In at least one embodiment, a reference to flow controls may be to one or more of the electronic and mechanical features, or a combination thereof, but is at least a reference to features that control the flow of coolant or fluid through a cold plate or immersion-cooled server compartment or a enable immersion-cooled server box.

In mindestens einer Ausführungsform empfangen elektronische Merkmale von Durchflusssteuerungen Steuersignale und übernehmen die Steuerung von mechanischen Merkmalen, wie z. B. Stellgliedern oder ähnlichen elektromechanische Merkmalen. In mindestens einer Ausführungsform können Durchflusspumpen als Durchflusssteuerungen verwendet werden. In mindestens einer Ausführungsform können Laufräder, Kolben oder Faltenbälge mechanische Merkmale sein und ein elektronischer Motor und eine Schaltung bilden elektronische Merkmale von Durchflusssteuerungen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Schaltung in dieser Schrift mindestens einen Prozessor (oder Mikrocontroller), Speicher, Switches, Sensoren und andere Komponenten beinhalten, die zusammen elektronische Merkmale bilden. In mindestens einer Ausführungsform befindet sich mindestens ein Prozessor in einer verteilten oder unabhängigen Betriebskonfiguration mit anderen Prozessoren anderer elektronischer Merkmale anderer Durchflusssteuerungen. In mindestens einer Ausführungsform kann ein elektronisches Merkmal einer Durchflusssteuerung ein bestimmtes mechanisches Merkmal einer anderen Durchflusssteuerung steuern, indem sie Anweisungen kommuniziert, die sie empfängt. In mindestens einer Ausführungsform sind die Anschlüsse ausgelegt, um entweder den Eintritt oder den Austritt von Kühlmittel oder Fluid zu erlauben. In mindestens einer Ausführungsform können Durchflusssteuerungen 218 mit Fluidleitungen 216, 212 assoziiert sein, die den Eintritt und Austritt von Fluid durch eine Kälteplatte 210B ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform können andere Durchflusssteuerungen auf ähnliche Weise mit den Kühlmittelleitungen 210 assoziiert sein, um den Eintritt und Austritt eines sekundären Kühlmittels durch andere Kälteplatten zu ermöglichen.In at least one embodiment, electronic features of flow controllers receive control signals and assume control of mechanical features, such as e.g. B. actuators or similar electromechanical features. In at least one embodiment, flow pumps can be used as flow controllers. In at least one embodiment, impellers, pistons, or bellows may be mechanical features, and an electronic motor and circuit form electronic features of flow controllers. In at least one embodiment, circuitry herein may include at least one processor (or microcontroller), memory, switches, sensors, and other components that together form electronic features. In at least one embodiment, at least one processor is in a distributed or independent operational configuration with other processors of other electronic features of other flow controllers. In at least one embodiment, an electronic feature of one flow control can control a particular mechanical feature of another flow control by communicating instructions it receives. In at least one embodiment, the ports are designed to allow either inflow or outflow of coolant or fluid. In at least one embodiment, flow controls 218 may be associated with fluid lines 216, 212 that allow fluid to enter and exit through a cold plate 210B. In at least one embodiment, other flow controls may be associated with the coolant lines 210 in a similar manner to allow a secondary coolant to enter and exit through other cold plates.

In mindestens einer Ausführungsform strömt Fluid oder Kühlmittel durch bereitgestellte Fluidleitungen 214A; B über dedizierte Fluideinlass- und -auslassleitungen 206A, B. In mindestens einer Ausführungsform ist ein Serververteiler 204 mit Kanälen darin ausgelegt, um verschiedene Wege zu bereitgestellten Fluid- oder Kühlmittelleitungen und zu bereitgestellten Kühlkreisläufen 214A, B zu unterstützen, die mit sekundären Kühlmitteleinlass- und - auslassleitungen 206A, B assoziiert sind. In mindestens einer Ausführungsform können mehrere Verteiler vorhanden sein, um ein Fluid und ein sekundäres Kühlmittel getrennt zu unterstützen. In mindestens einer Ausführungsform können mehrere Verteiler vorhanden sein, die den Eintritt und Austritt für jedes von einem Fluid und einem sekundären Kühlmittel getrennt voneinander unterstützen. In mindestens einer Ausführungsform können Durchflusssteuerungen mit Fluideinlass- und -auslassabschnitten an einem Serververteiler 204 anstelle von Durchflusssteuerungen 218 an bereitgestellten Kälteplatten assoziiert sein. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Serververteiler 204 so ausgelegt sein, dass er zusammen mit einer bereitgestellten OCU eine radiatorgestützte PCDU ist, wie in den 3 und 4 veranschaulicht.In at least one embodiment, fluid or coolant flows through provided fluid lines 214A; B via dedicated fluid inlet and outlet lines 206A,B. In at least one embodiment, a server manifold 204 having ducts therein is configured to support various paths to provided fluid or coolant lines and to provided cooling circuits 214A,B connected to secondary coolant inlet and outlet lines - outlet lines 206A,B are associated. In at least one embodiment, multiple manifolds may be present to separately support a fluid and a secondary coolant. In at least one embodiment, there may be multiple manifolds supporting entry and exit for each of a fluid and a secondary coolant separately from one another. In at least one embodiment, flow controls may be associated with fluid inlet and outlet portions on a server manifold 204 instead of flow controls 218 on provided cold plates. In at least one embodiment, a server dispatcher 204 may be configured to be a radiator-based PCDU along with a provided OCU, as illustrated in FIGS 3 and 4 illustrated.

In mindestens einer Ausführungsform, wenn ein Serververteiler 204 so ausgelegt ist, dass er als radiatorgestützte PCDU fungiert, kann er eine Assoziation mit einer OCU beinhalten und kann er eine Steuerlogik, mindestens eine Leistungssteuerung, einen Kühlverteiler und mindestens eine Durchflusssteuerung beinhalten, wie in den Merkmalen 300 auf Rack-Ebene aus 3 veranschaulicht. In mindestens einer Ausführungsform kann eine radiatorgestützte PCDU, die in einem Serverfach oder einer Serverbox 202 fungiert, Merkmale beinhalten, die in Bezug auf eine radiatorgestützte PCDU 352 aus 3 beschrieben sind. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Steuerlogik einer radiatorgestützten PCDU eine Änderung eines Leistungszustands oder eines Kühlmittelzustands für ein Serverfach oder eine Serverbox 202 bestimmen. In mindestens einer Ausführungsform ist eine Steuerlogik einer radiatorgestützten PCDU so ausgelegt, dass sie mindestens eine Leistungssteuerung dazu veranlasst, eine Leistungsreaktion bereitzustellen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Steuerlogik einer radiatorgestützten PCDU mindestens eine Durchflusssteuerung (z. B. Durchflusssteuerung(en) 218) dazu veranlassen, einen lokalen Kühl- oder Kühlmittelkreislauf mit einer OCU zu aktivieren. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Leistungsreaktion darin bestehen, die Leistungsversorgung mindestens eines Servers von einer integrierten PCDU zu ändern, so dass Trockenkühlung unter Verwendung von Zwangs- oder angewendeter Luft in der Lage sein kann, das sekundäre Kühlmittel über einen Radiator einer OCU zu kühlen, anstatt durch Wärmeaustausch mit einem primären Kühlmittel. In mindestens einer Ausführungsform kann die Leistungsreduzierung darin bestehen, die erzeugte und an das sekundäre Kühlmittel abgegebene Wärme zu reduzieren. In mindestens einer Ausführungsform kann die Leistungsreduzierung darin bestehen, dass mindestens eine Rechenvorrichtung schlussendlich abgeschaltet wird, aber eine OCU verwendet wird, um vorübergehend so viel Wärme zu extrahieren, teilweise aufgrund eines Ausfalls eines primären Kühlmittels, um Wärme aus einem sekundären Kühlmittel zu entziehen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Kühlmittelreaktion darin bestehen, einen lokalen Kühlkreislauf mit einer OCU zu veranlassen, anstatt den Wärmeaustausch des sekundären Kühlmittels mit dem primären Kühlmittel zu ermöglichen.In at least one embodiment, when a server manifold 204 is configured to function as a radiator-based PCDU, it may include an association with an OCU and may include control logic, at least one power controller, a cooling manifold, and at least one flow controller, as in the features 300 at the rack level 3 illustrated. In at least one embodiment, a radiator-based PCDU that functions in a server compartment or server box 202 may include features that differ with respect to a radiator-based PCDU 352 3 are described. In at least one embodiment, control logic of a radiator-backed PCDU may determine a change in a power condition or a coolant condition for a server compartment or server box 202 . In at least one embodiment, control logic of a radiator-based PCDU is configured to cause at least one power controller to provide a power response. In at least one embodiment, control logic of a radiator-based PCDU may cause at least one flow controller (e.g., flow controller(s) 218) to activate a local cooling or coolant loop with an OCU. In at least one embodiment, a power response may be to change the powering of at least one server from an embedded PCDU, such that dry cooling using forced or applied air may be able to cool the secondary coolant via a radiator of an OCU rather than by heat exchange with a primary coolant. In at least one embodiment, the derating may be to reduce the heat generated and dissipated to the secondary coolant. In at least one embodiment, the reduction in performance may be that at least one computing device is eventually shut down, but an OCU is used to temporarily extract as much heat, in part due to a failure of a primary coolant, to extract heat from a secondary coolant. In at least one embodiment, instead of allowing the secondary coolant to heat exchange with the primary coolant, a coolant response may be to cause a local coolant loop with an OCU.

In mindestens einer Ausführungsform können die in 3 veranschaulichten Merkmale 300 auf Rack-Ebene mit einer radiatorgestützten intelligenten und integrierten Leistungs- und Kühlmittelverteilungseinheit (PCDU) für ein Kühlsystem eines Rechenzentrums assoziiert sein. In mindestens einer Ausführungsform beinhalten die Merkmale 300 auf Rack-Ebene ein Rack 302 mit Halterungen 304, 306 zum Aufhängen von Kühlverteilern 314A, B. In mindestens einer Ausführungsform leiten die Kühlverteiler 314A, B Fluid zwischen den Merkmalen 200 auf Serverebene (und in 3 als Serverfächer oder Serverboxen 308 veranschaulicht) und einer CDU eines Kühlsystems für ein Rechenzentrum. In mindestens einer Ausführungsform kann eine radiatorgestützte PCDU 352; 354 Sektionen 352A, 352B (oder 354A; 354B) zur getrennten und sicheren Unterbringung von Kühlmittel- und Leistungsmerkmalen beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform wird eine radiatorgestützte PCDU 352; 354 von einem Radiator 374 innerhalb einer Overhead-Kühleinheit (OCU) 370 unterstützt. In mindestens einer Ausführungsform arbeitet eine Steuerlogik 360 in beiden Sektionen, um sowohl die Kühlmittelmerkmale als auch die Leistungsmerkmale von einer radiatorgestützten PCDU 352 (oder 354) zu steuern. In mindestens einer Ausführungsform ist nur eine radiatorgestützte PCDU 352 oder 354 für mehrere Racks bereitgestellt. In mindestens einer Ausführungsform ist eine radiatorgestützte PCDU 352 oder 354 für jedes Rack 302 bereitgestellt.In at least one embodiment, the in 3 Illustrated rack-level features 300 may be associated with a radiator-based intelligent and integrated power and coolant distribution unit (PCDU) for a data center cooling system. In at least one embodiment, the rack-level features 300 include a rack 302 with brackets 304, 306 for hanging cooling manifolds 314A, B. In at least one embodiment, the cooling manifolds 314A, B route fluid between the server-level features 200 (and in 3 illustrated as server shelves or server boxes 308) and a CDU of a data center cooling system. In at least one embodiment, a radiator-based PCDU 352; 354 include sections 352A, 352B (or 354A; 354B) for separate and safe housing of coolant and performance features. In at least one embodiment, a radiator-based PCDU 352; 354 supported by a radiator 374 within an overhead cooling unit (OCU) 370. In at least one embodiment, control logic 360 operates in both sections to control both the coolant characteristics and the power characteristics of a radiator-based PCDU 352 (or 354). In at least one embodiment, only one radiator-backed PCDU 352 or 354 is provided for multiple racks. In at least one embodiment, a radiator-backed PCDU 352 or 354 is provided for each rack 302.

In mindestens einer Ausführungsform können Kühlverteiler 314A, B als eine einzelne radiatorgestützte PCDU 354 ausgelegt sein und ist eine radiatorgestützte PCDU 354 in der Lage, auf jedes bzw. jede von bereitgestellten Serverfächern oder Serverboxen 308 direkt zuzugreifen. In mindestens einer Ausführungsform können Kühlverteiler 314A, B mit einer radiatorgestützten PCDU 352 assoziiert sein, um Kühlmittel oder Fluid von einer radiatorgestützten PCDU 352 zu leiten und um Kühlmittel oder Fluid zu einer radiatorgestützten PCDU 352 zurückzuführen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine radiatorgestützte PCDU 352; 354, die einen Kühlverteiler 362 darin enthält, so ausgelegt sein, dass sie Kühlmittel oder Fluid von einer radiatorgestützten PCDU 352; 354 direkt durch ein Rack 302, einen Server 308 oder eine Rechenvorrichtung 362A (die mit einer Kälteplatte 362B assoziiert ist) leitet und Kühlmittel oder Fluid zu einer radiatorgestützten PCDU 352; 354 zurückführt. In mindestens einer Ausführungsform kann mit einer PCDU 352; 354 assoziiertes Kühlmittel oder Fluid über einen Reihenverteiler 350 indirekt mit einem Rack 302, einem Server 308 oder einer Rechenvorrichtungen (die mit einer Kälteplatte 362B assoziiert ist) 362A eine Schnittstelle bilden. In mindestens einer Ausführungsform ist eine radiatorgestützte PCDU 354 als in einem Formfaktor einer seitlich montierten (wie etwa über Halterungen montierten) Einheit veranschaulicht. In mindestens einer Ausführungsform kann eine radiatorgestützte PCDU 352 einen Formfaktor einer einzelnen Rack-Top-Einheit aufweisen, die über einem oder mehreren Racks 302 anzuordnen ist. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Rack mindestens einen Server 308 beinhalten, der Kühlmittel aufnimmt, das mit dem Kühlmitteldurchfluss von einer radiatorgestützten PCDU 352 assoziiert ist.In at least one embodiment, cooling manifolds 314A,B may be configured as a single radiator-backed PCDU 354, and a radiator-backed PCDU 354 is capable of directly accessing any of provided server shelves or server boxes 308. In at least one embodiment, cooling manifolds 314A,B may be associated with a radiator-backed PCDU 352 to direct coolant or fluid from a radiator-backed PCDU 352 and to return coolant or fluid to a radiator-backed PCDU 352 . In at least one embodiment, a radiator-based PCDU 352; 354 containing a cooling manifold 362 therein may be configured to draw coolant or fluid from a radiator-supported PCDU 352; 354 directly through a rack 302, server 308, or computing device 362A (associated with a cold plate 362B) and directs coolant or fluid to a radiator-backed PCDU 352; 354 returns. In at least one embodiment, with a PCDU 352; 354 associated coolant or fluid interface indirectly via an in-line manifold 350 to a rack 302, server 308, or computing device (associated with a cold plate 362B) 362A. In at least one embodiment, a radiator-backed PCDU 354 is illustrated as being in a side-mount (such as bracket-mount) unit form factor. In at least one embodiment, a radiator-backed PCDU 352 may have a single rack-top unit form factor to be placed over one or more racks 302 . In at least one embodiment, a rack may include at least one server 308 that receives coolant associated with coolant flow from a radiator-supported PCDU 352 .

In mindestens einer Ausführungsform sind Einlass- und Auslassleitungen 316, 318 an einer oder beiden Seiten von bereitgestellten Serverfächern oder Serverboxen 308 bereitgestellt, um einen entsprechenden Kühlverteiler 314A, B mit einer Einlassseite oder einer Auslassseite von bereitgestellten Serverfächern oder Serverboxen 308 zu koppeln. In mindestens einer Ausführungsform sind verschiedene Kühlverteiler 314A, B für eine Einlass- und eine Auslassseite eines Kühlsystems für ein Rechenzentrum bereitgestellt, wenn bereitgestellte Kühlverteiler 314A, B mit einer radiatorgestützten PCDU 352 assoziiert sind. In mindestens einer Ausführungsform kann ein einzelner Verteiler 314B an einer einzelnen der bereitgestellten Halterungen 304, 306 mit Kanälen darin für eine Einlassseite und eine Auslassseite von bereitgestellten Serverfächern oder Serverboxen 308 verwendet werden, um das zur Kühlung der Serverfächer oder Serverboxen 308 verwendete Flüssigkeit aufzunehmen und hinauszuleiten. In mindestens einer Ausführungsform weisen Serverfächer oder Serverboxen 308 assoziierte Rechenzentrums- oder Rechenkomponenten oder -vorrichtungen 362A und assoziierte Kälteplatten 362B auf, durch die Fluid strömt, um assoziierte Rechenzentrums- oder Rechenkomponenten oder -vorrichtungen 362A zu kühlen.In at least one embodiment, inlet and outlet lines 316, 318 are provided on one or both sides of provided server compartments or server boxes 308 to couple a respective cooling manifold 314A, B to an inlet side or an outlet side of provided server compartments or server boxes 308. In at least one embodiment, when provided cooling manifolds 314A,B are associated with a radiator-backed PCDU 352, different cooling manifolds 314A,B are provided for an inlet and an outlet side of a data center cooling system. In at least one embodiment, a single manifold 314B on a single one of the provided brackets 304, 306 with channels therein can be used for an inlet side and an outlet side of provided server shelves or server boxes 308 to receive and drain the liquid used to cool the server shelves or server boxes 308 . In at least one embodiment, server shelves or server boxes 308 have associated data center or computing components or devices 362A and associated cold plates 362B through which fluid flows to cool associated data center or computing components or devices 362A.

In mindestens einer Ausführungsform kann mindestens eine Durchflusssteuerung mit einem Rack 302 an Rack-Verteilern 314A, B oder an Einlass- und Auslassleitungen 316, 318 assoziiert sein, um es bereitgestellten Kälteplatten 362B zu ermöglichen, um Kühlmittel in eine Kälteplatte hinein aufzunehmen und Kühlmittel aus einer Kälteplatte heraus zu leiten. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet eine radiatorgestützte PCDU 352 (oder 354) eine Steuerlogik 360, mindestens eine Leistungssteuerung 358, einen Kühlverteiler 362 und mindestens eine Durchflusssteuerung 356. In mindestens einer Ausführungsform ist eine Steuerlogik 360 mit mindestens einem Prozessor assoziiert. In mindestens einer Ausführungsform befindet sich eine Steuerlogik 360 vollständig in mindestens einem Prozessor und könnte einen oder mehrere Prozessoren beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform befindet sich eine Steuerlogik 360 auf einer Leiterplatte mit mindestens einem Prozessor. In mindestens einer Ausführungsform ist eine Steuerlogik 360 so ausgelegt, dass sie eine Änderung eines Leistungszustands oder eines Kühlmittelzustands bestimmt.In at least one embodiment, at least one flow controller may be associated with a rack 302 at rack manifolds 314A, B or at inlet and outlet lines 316, 318 to allow provided cold plates 362B to receive coolant into and out of a cold plate to direct the cold plate out. In at least one embodiment, a radiator-based PCDU 352 (or 354) includes control logic 360, at least one power controller 358, a cooling manifold 362, and at least one flow controller 356. In at least one embodiment, control logic 360 is associated with at least one processor. In at least one embodiment, control logic 360 resides entirely within at least one processor and could include one or more processors. In at least one embodiment, control logic 360 resides on a circuit board with at least one processor. In at least one embodiment, control logic 360 is configured to determine a change in a power condition or a coolant condition.

In mindestens einer Ausführungsform ist eine Steuerlogik 360 so ausgelegt, dass sie mindestens eine Leistungssteuerung 358 dazu veranlasst, eine Leistungsreaktion bereitzustellen. In mindestens einer Ausführungsform können separate Leistungssteuerungen 358 für jeden Server 308 vorhanden sein. In mindestens einer Ausführungsform kann mindestens eine Leistungssteuerung eines oder mehrere von mindestens einem Prozessor (oder einem Mikrocontroller), Switches oder Kommunikationsmerkmalen beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann sich mindestens ein Prozessor mindestens einer Leistungssteuerung in einer verteilten oder unabhängigen Betriebskonfiguration mit anderen Prozessoren anderer Leistungssteuerungen befinden. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Leistungssteuerung Anweisungen von einer bereitgestellten Steuerlogik 360 empfangen und ist in der Lage, darauf zu reagieren, indem er Netzdosen zum Abschalten oder zur Reduzierung der Leistungsabgabe veranlasst. In mindestens einer Ausführungsform ist eine Steuerlogik 360 so ausgelegt, dass sie mindestens eine Durchflusssteuerung 356 dazu veranlasst, eine Kühlmittelreaktion bereitzustellen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Leistungsreaktion darin bestehen, die Leistung mindestens eines Servers 308 zu ändern, wobei die Leistung von einer radiatorgestützten PCDU 352; 354 zugeführt wird.In at least one embodiment, control logic 360 is configured to cause at least one power controller 358 to provide a power response. In at least one embodiment, there may be separate power controls 358 for each server 308. In at least one embodiment, at least one power controller may include one or more of at least one processor (or microcontroller), switch, or communication feature. In at least one embodiment, at least one processor of at least one power controller may be in a distributed or independent operational configuration with other processors of other power controllers. In at least one embodiment, a power controller may receive instructions from provided control logic 360 and is operable to respond by causing AC outlets to turn off or reduce power output. In at least one embodiment, control logic 360 is configured to cause at least one flow controller 356 to provide a coolant response. In at least one embodiment, a performance response may be to change the performance of at least one server 308, the performance of a radiator-backed PCDU 352; 354 is supplied.

In mindestens einer Ausführungsform besteht eine Kühlmittelreaktion darin, einen Kühlmittel- oder Kühlkreislauf 372B, der ein lokaler Kühlkreislauf sein kann, von einem Kühlverteiler 362 einer radiatorgestützten PCDU zu einem Radiator 374 einer OCU zu ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform wird ein Radiator 374 einer OCU 370 mit Luft gekühlt, bei der es sich um Zwangsluft oder Umgebungsluft handelt. In mindestens einer Ausführungsform kann ein lokaler Kühlkreislauf unter Verwendung von Durchflussumleitern 310A, 312A ermöglicht werden. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet ein Durchflussumleiter eine Durchflusssteuerung. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Durchflusssteuerung, wie unter Bezugnahme auf 2 erörtert, in einem Umleiter 312A eingesetzt werden, um sekundäres Kühlmittel von einem Kühlverteiler 362 zu einem Radiator 374 einer OCU 370 umzuleiten. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Durchflusssteuerung, wie unter Bezugnahme auf 2 erörtert, in einem Umleiter 310A eingesetzt werden, um sekundäres Kühlmittel von einem Radiator 374 einer OCU 370 zu einem Kühlverteiler 314A oder direkt zu einer Rechenvorrichtung 362A über ihre assoziiert Kälteplatte 362B umzuleiten. In mindestens einer Ausführungsform ermöglichen die Umleiter 310A, 312A anderweitig einen Teil eines sekundären Kühlkreislaufs 372A über den Reihenverteiler 350.In at least one embodiment, a coolant response is to enable a coolant or cooling circuit 372B, which may be a local cooling circuit, from a cooling manifold 362 of a radiator-based PCDU to a radiator 374 of an OCU. In at least one embodiment, a radiator 374 of an OCU 370 is cooled with air that is forced air or ambient air. In at least one embodiment, local loop cooling may be enabled using flow diverters 310A, 312A. In at least one embodiment, a flow diverter includes a flow controller. In at least one embodiment, a flow controller as referred to in FIG 2 discussed, may be employed in a diverter 312A to divert secondary coolant from a cooling manifold 362 to a radiator 374 of an OCU 370. In at least one embodiment, a flow controller as referred to in FIG 2 discussed above, may be employed in a diverter 310A to divert secondary coolant from a radiator 374 of an OCU 370 to a cooling manifold 314A or directly to a computing device 362A via its associated cold plate 362B. In at least one embodiment, the diverters 310A, 312A otherwise enable a portion of a secondary cooling circuit 372A via the row manifold 350.

In mindestens einer Ausführungsform ermöglicht ein lokaler Kühlkreislauf die vorübergehende oder ergänzende Kühlung des sekundären Kühlmittels über einen Radiator 374. In mindestens einer Ausführungsform kann eine vorübergehende oder ergänzende Kühlung des sekundären Kühlmittels eingeleitet werden, wenn bestimmt wird, dass das primäre Kühlmittel ausfällt oder nicht in der Lage ist, das sekundäre Kühlmittel zu kühlen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine vorübergehende oder ergänzende Kühlung des sekundären Kühlmittels eingeleitet werden, wenn bestimmt wird, dass eine zusätzliche Kühlung erforderlich ist, und zwar teilweise aufgrund einer zusätzlichen Arbeitslast auf mindestens einer Rechenvorrichtung, die sekundäres Kühlmittel aufnimmt. In mindestens einer Ausführungsform kann eine vorübergehende oder ergänzende Kühlung des sekundären Kühlmittels eingeleitet werden, wenn bestimmt wird, dass in mindestens einer Rechenvorrichtung eine wirtschaftliche Kühlung erforderlich ist. In mindestens einer Ausführungsform kann eine wirtschaftliche Kühlung teilweise basierend auf einer Arbeitslast in einer Rechenvorrichtung oder auf Wärme, die davon erzeugt wird, als erforderlich bestimmt werden, wenn Kühlanforderungen unter denjenigen liegen, die durch ein primäres Kühlmittel bereitgestellt werden. In mindestens einer Ausführungsform kann es wirtschaftlich sein, mindestens eine Rechenvorrichtung unter Verwendung eines kürzeren Kühlkreislaufs 372B zu kühlen, der mit einer Trockenkühlung (z. B. Luftkühlung) eine Schnittstelle bildet, anstatt eine Schnittstelle mit einem primären Kühlmittel zu bilden.In at least one embodiment, a local cooling loop allows for temporary or supplemental cooling of the secondary coolant via a radiator 374. In at least one embodiment, temporary or supplemental cooling of the secondary coolant may be initiated when it is determined that the primary coolant is failing or not in use Is able to cool the secondary coolant. In at least one embodiment, temporary or supplemental cooling of the secondary coolant may be initiated when it is determined that supplemental cooling is required, in part due to an additional workload on at least one computing device consuming secondary coolant. In at least one embodiment, temporary or supplemental cooling of the secondary coolant may be initiated when it is determined that economical cooling is required in at least one computing device. In at least one embodiment, economical cooling may be determined to be necessary based in part on a workload on a computing device, or heat generated thereby, when cooling requirements are below those provided by a primary coolant. In at least one embodiment, it may be economical to cool at least one computing device using a shorter cooling circuit 372B that interfaces with dry cooling (e.g., air cooling) rather than interfacing with a primary coolant.

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet mindestens ein Prozessor die bereitgestellte Steuerlogik 360. In mindestens einer Ausführungsform kann mindestens ein Prozessor ein erstes Signal an mindestens eine Durchflusssteuerung 356 veranlassen und kann in erstes Signal oder ein anderes Signal an die Umleiter 310A, 312A veranlassen. In mindestens einer Ausführungsform kann jeder Einlass oder Auslass, der mit Durchflusssteuerungen 356 assoziiert ist, ein Serverfach oder eine Serverbox 308 direkt oder über einen oder mehrere Kühlverteiler 314A, B bedienen. In mindestens einer Ausführungsform ermöglicht ein erstes Signal (zusammen mit einem anderen Signal, falls verwendet) einen lokalen Kühlkreislauf 370B mit OCU 370. In mindestens einer Ausführungsform ermöglicht ein erstes Signal (zusammen mit einem anderen Signal, falls verwendet) einen Teil eines sekundären Kühlkreislaufs 370A mit dem Reihenverteiler 350.In at least one embodiment, at least one processor includes the provided control logic 360. In at least one embodiment, at least one processor can initiate a first signal to at least one flow controller 356 and can initiate a first signal or another signal to the diverters 310A, 312A. In at least one embodiment, each inlet or outlet associated with flow controls 356 may service a server compartment or server box 308 directly or through one or more cooling manifolds 314A,B. In at least one embodiment, a first signal (along with another signal, if used) enables a local refrigeration circuit 370B with OCU 370. In at least one embodiment, a first signal (along with another signal, if used) enables a portion of a secondary refrigeration circuit 370A with the series distributor 350.

In mindestens einer Ausführungsform ist jeder Server 308 mit einer oder mehreren Leitungen (z. B. für Einlass und Auslass) von einer radiatorgestützten PCDU 352 (oder 354) assoziiert. In mindestens einer Ausführungsform ist jeder Server mit einer oder mehreren Durchflusssteuerungen 356 assoziiert. In mindestens einer Ausführungsform wirkt eine Durchflusssteuerung auf einer Ausgabeseite eines Kühlverteilers 362 einer radiatorgestützten PCDU 352 (oder 354), um Kühlmittel zu einem Server 308 zu zwingen oder zu drücken. In mindestens einer Ausführungsform wirkt eine Durchflusssteuerung auf einer Zurückführungsseite eines Kühlverteilers 362 einer radiatorgestützten PCDU 352 (oder 354), um Kühlmittel aus einem Server 308 zu saugen oder zu ziehen. In mindestens einer Ausführungsform können eine oder mehrere Durchflusssteuerungen (entweder auf der Ausgabeseite, der Zurückführungsseite oder auf beiden) bereitgestellt sein. In mindestens einer Ausführungsform kann ein erstes Signal (zusammen mit einem anderen Signal, falls verwendet) eine Kühlmittelreaktion für einen lokalen Kühlkreislauf 370B ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform kann mindestens ein Prozessor ein zweites Signal an mindestens eine Leistungssteuerung 358 veranlassen. In mindestens einer Ausführungsform kann ein zweites Signal eine Leistungsreaktion ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform kann ein sekundäres Kühlmittel durch eine radiatorgestützte PCDU 352 oder 354 von einem Reihenverteiler 350 zu einem Server 308 und zurück in einen Reihenverteiler 350 geleitet werden. In mindestens einer Ausführungsform kann das sekundäre Kühlmittel von einer OCU 370 direkt durch eine radiatorgestützte PCDU 352 oder 354 zu einem Server 308 geleitet werden.In at least one embodiment, each server 308 is associated with one or more lines (e.g., for inlet and outlet) from a radiator-based PCDU 352 (or 354). In at least one embodiment, each server is associated with one or more flow controllers 356. In at least one embodiment, a flow controller acts on an output side of a coolant manifold 362 of a radiator-backed PCDU 352 (or 354) to force or push coolant to a server 308 . In at least one embodiment, a flow controller operates on a return side of a cooling manifold 362 of a radiator-backed PCDU 352 (or 354) to draw or draw coolant from a server 308 . In at least one embodiment, one or more flow controllers (either on the output side, the return side, or both) may be provided. In at least one embodiment, a first signal (along with another signal, if used) may enable a coolant response for a local cooling circuit 370B. In at least one embodiment, at least one processor can cause a second signal to at least one power controller 358 . In at least one embodiment, a second signal may enable a power response. In at least one embodiment, a secondary coolant may be routed from a row manifold 350 to a server 308 and back into a row manifold 350 through a radiator-backed PCDU 352 or 354 . In at least one embodiment, the secondary coolant may be routed from an OCU 370 directly through a radiator-based PCDU 352 or 354 to a server 308 .

In mindestens einer Ausführungsform kann mindestens ein Prozessor mit einer Steuerlogik 360 so ausgelegt sein, dass er Sensoreingaben von Sensoren empfängt, die mit mindestens einem Server 308 assoziiert sind. In mindestens einer Ausführungsform kann mindestens ein Prozessor eine Änderung eines Leistungszustands oder eines Kühlmittelzustands teilweise basierend auf Sensoreingaben bestimmen. In mindestens einer Ausführungsform sind ein oder mehrere neuronale Netzwerke, die innerhalb mindestens eines Prozessors als Teil oder getrennt von einer bereitgestellten Steuerlogik 360 fungieren, so ausgelegt, dass sie Sensoreingaben empfangen und eine Änderung eines Leistungszustands und/oder eines Kühlmittelzustands inferieren. In mindestens einer Ausführungsform kann Steuerlogik 360 so ausgelegt sein, dass sie inferiert, dass eine Erhöhung oder eine Verringerung, die in einer Leistungsausgabe einer oder einem Kühlmitteldurchfluss durch eine radiatorgestützte PCDU erfasst wird, mit einer entsprechenden Erhöhung oder einer entsprechenden Verringerung der Kühlanforderungen von mindestens einer Rechenkomponente 362A des mindestens einen Servers 308 assoziiert ist.In at least one embodiment, at least one processor having control logic 360 may be configured to receive sensor inputs from sensors associated with at least one server 308 . In at least one embodiment, at least one processor may determine a change in a power condition or a coolant condition based in part on sensor inputs. In at least one embodiment, one or more neural networks operating within at least one processor as part of or separate from provided control logic 360 are configured to receive sensor inputs and infer a change in power state and/or coolant state. In at least one embodiment, control logic 360 may be configured to infer that an increase or a decrease detected in a power output of or coolant flow through a radiator-backed PCDU with a corresponding increase or a corresponding decrease in the cooling requirements of at least one Compute component 362A of the at least one server 308 is associated.

In mindestens einer Ausführungsform kann eine radiatorgestützte PCDU 352 einen Formfaktor einer einzelnen Rack-Top-Einheit aufweisen, die über einem Rack 302 anzuordnen ist, zusammen mit einer OCU 370 über einer radiatorgestützten PCDU 352. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Trennung zwischen den Einheiten 352, 370 durch Rack-Halterungen oder Rack-Einheiten erfolgen, welche die Unterbringung dieser Einheiten ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine radiatorgestützte PCDU 355 einen Formfaktor einer einzelnen Seiteneinheit aufweisen, die an einer Seite (z. B. einer Halterung) eines Racks 302 anzuordnen ist, aber mit einer OCU 370 verbunden ist, die über einem Rack 302 angeordnet ist. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Rack 302 mindestens einen Server 308 beinhalten, der Kühlmittel aufnimmt, das mit dem Kühlmitteldurchfluss von einer radiatorgestützten PCDU 352 assoziiert ist.In at least one embodiment, a radiator-backed PCDU 352 may have a single rack-top unit form factor to be placed over a rack 302, along with an OCU 370 over a radiator-backed PCDU 352. In at least one embodiment, a separation between the units 352 , 370 by rack mounts or rack units that allow the accommodation of these units. In at least one embodiment, a radiator-supported PCDU 355 may have a single side unit form factor that is to be arranged on a side (e.g., a bracket) of a rack 302 but is connected to an OCU 370 that is arranged over a rack 302 . In at least one embodiment, a rack 302 may include at least one server 308 that receives coolant associated with coolant flow from a radiator-supported PCDU 352 .

In mindestens einer Ausführungsform kann eine Steuerlogik 360 so ausgelegt sein, dass sie inferiert, dass eine Erhöhung oder eine Verringerung einer Leistungsausgabe aus einer Leistungsleitung 364 (z. B. aus einer Sammlung von Buchsen) einer radiatorgestützten PCDU mit einer entsprechenden Erhöhung oder einer entsprechenden Verringerung der Kühlanforderungen von mindestens einer Rechenkomponente 362A des mindestens einen Servers assoziiert sein kann. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Steuerlogik 360 so ausgelegt sein, dass sie einen lokalen Kühlkreislauf 372B von einem Kühlverteiler 362 zu einer OCU 370 und zurück zu mindestens einem Server 308 ermöglicht. In mindestens einer Ausführungsform führt ein lokaler Kühlkreislauf 372B vom Kühlverteiler 362 zu einer OCU 370 und zurück zu einer Kälteplatte 362B von mindestens einer Rechenvorrichtung oder -komponente 362A. In mindestens einer Ausführungsform kann das Ermöglichen eines lokalen Kühlkreislaufs 372B eine Kühlmittelreaktion von mindestens einer Durchflusssteuerung 356 (zusammen mit den Umleitern 310A, 312A) darstellen, um eine entsprechende Erhöhung oder eine entsprechende Verringerung der Kühlanforderungen von mindestens einer Rechenkomponente 362A von mindestens einem Server 308 vorwegzunehmen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Kühlmittelreaktion mit einer höheren oder niedrigeren Arbeitslast assoziiert sein, die in mindestens einer Rechenkomponente 362A von mindestens einem Server 308 zu verüben ist.In at least one embodiment, control logic 360 may be configured to infer that an increase or decrease in power output from a power line 364 (e.g., from a collection of jacks) of a radiator-backed PCDU with a corresponding increase or a corresponding decrease may be associated with the cooling requirements of at least one computing component 362A of the at least one server. In at least one embodiment, control logic 360 may be configured to enable a local cooling loop 372B from a cooling manifold 362 to an OCU 370 and back to at least one server 308 . In at least one embodiment, a local cooling loop 372B leads from the cooling manifold 362 to an OCU 370 and back to a cold plate 362B of at least one computing device or component 362A. In at least one embodiment form, enabling a local cooling loop 372B may represent a coolant response from at least one flow controller 356 (along with the diverters 310A, 312A) to anticipate a corresponding increase or a corresponding reduction in the cooling requirements of at least one computing component 362A of at least one server 308. In at least one embodiment, a coolant response may be associated with a higher or lower workload to be performed on at least one computing component 362A of at least one server 308 .

In mindestens einer Ausführungsform kann ein Kühlverteiler 362 Kühlmittel von einer CDU aufnehmen, die mit einer Kälteanlage und einem primären Kühlkreislauf assoziiert ist. In mindestens einer Ausführungsform kann sekundäres Kühlmittel von einer externen CDU (relativ zu einer radiatorgestützten PCDU) über einen Reihenverteiler 350 fließen und kann in einen Kühlverteiler 362 eintreten, bevor es von einer radiatorgestützten PCDU 352 an geeignete Empfänger (wie etwa den Server 308 direkt oder über einen weiteren Kühlverteiler 314A; B) verteilt wird. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Kühlverteiler 362 Teil eines sekundären Kühlkreislaufs 372A sein, der Wärme mit einem primären Kühlkreislauf einer CDU austauscht. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet eine radiatorgestützte PCDU 352 einen Wärmetauscher und nimmt primäres Kühlmittel von einer Kälteanlage auf, um Wärme mit sekundärem Kühlmittel von einer assoziierten Rechenkomponente 362A, einem Server 308 oder einem Rack 302 auszutauschen. In mindestens einer Ausführungsform kann die Bestimmung, einen lokalen Kühlkreislauf 372B zu ermöglichen, dazu dienen, die kurzfristigen Kühlanforderungen mindestens einer Rechenkomponente 362A anzugehen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine kurzfristige Kühlanforderung angeben, dass weniger Wärme von mindestens einer Rechenkomponente 362A erzeugt wird und kein Wärmeaustausch mit einem primären Kühlmittel über den sekundären Kühlkreislauf 372A erforderlich ist.In at least one embodiment, a cooling manifold 362 may receive refrigerant from a CDU associated with a chiller and a primary cooling circuit. In at least one embodiment, secondary coolant from an external CDU (relative to a radiator-based PCDU) may flow through a row manifold 350 and may enter a cooling manifold 362 before being sent from a radiator-based PCDU 352 to appropriate recipients (such as the server 308 directly or via a further cooling manifold 314A;B). In at least one embodiment, a cooling manifold 362 may be part of a secondary cooling loop 372A that exchanges heat with a primary cooling loop of a CDU. In at least one embodiment, a radiator-based PCDU 352 includes a heat exchanger and receives primary coolant from a chiller to exchange heat with secondary coolant from an associated computing component 362A, server 308, or rack 302. In at least one embodiment, the determination to enable a local cooling loop 372B may serve to address the short-term cooling needs of at least one computing component 362A. In at least one embodiment, a short-term cooling request may indicate that less heat is being generated by at least one computing component 362A and no heat exchange with a primary coolant is required via the secondary cooling loop 372A.

In mindestens einer Ausführungsform kann eine Steuerlogik 360 inferieren, dass eine Erhöhung oder eine Verringerung einer Durchflussausgabe aus einer radiatorgestützten PCDU 352 mit einer entsprechenden Erhöhung oder einer entsprechenden Verringerung der Leistungsanforderungen von mindestens einer Rechenkomponente 362A des mindestens einen Servers 308 assoziiert ist. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Steuerlogik 360 inferieren, dass eine Erhöhung oder Verringerung der Durchflussausgabe einer radiatorgestützten PCDU 352 mit einem unangemessenen Durchfluss in mindestens einem primären Kühlmittel oder einem Teil eines sekundären Kühlmittels assoziiert ist. In mindestens einer Ausführungsform kann ein unangemessener Durchfluss dadurch angegeben werden, dass die Temperatur eines sekundären Kühlmittels nicht niedrig genug ist, um Wärme aus einer Rechenvorrichtung 362A zu extrahieren, oder kann dadurch angegeben werden, dass die Durchflussrate nicht ausreicht, um die aus einer Rechenvorrichtung 362A extrahierte Wärme zu bewegen. In mindestens einer Ausführungsform kann ein unangemessener Durchfluss das Ergebnis eines Lecks oder einer unangemessenen Durchflussrichtung als zu einer zu kühlenden Rechenvorrichtung 362A sein.In at least one embodiment, control logic 360 may infer that an increase or decrease in flow output from a radiator-based PCDU 352 is associated with a corresponding increase or a corresponding decrease in power requirements of at least one computing component 362A of the at least one server 308. In at least one embodiment, control logic 360 may infer that an increase or decrease in flow output of a radiator-backed PCDU 352 is associated with inadequate flow in at least one primary coolant or portion of secondary coolant. In at least one embodiment, inadequate flow may be indicated by the temperature of a secondary coolant not being low enough to extract heat from a computing device 362A, or may be indicated by the flow rate being insufficient to extract heat from a computing device 362A to move extracted heat. In at least one embodiment, inadequate flow may be the result of a leak or improper flow direction than to a computing device 362A to be cooled.

In mindestens einer Ausführungsform kann eine Steuerlogik 360 eine Leistungsreaktion veranlassen, um eine Leistung für mindestens einen Server 308 zu ändern. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Leistungsreaktion darin bestehen, eine entsprechende Erhöhung oder eine entsprechende Verringerung der Leistungsanforderungen mindestens einer Rechenkomponente 362A mindestens eines Servers 308 vorwegzunehmen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Leistungsreaktion mit einem reduzierten Leistungs- und Abschaltzustand assoziiert sein, der von mindestens einem Server 308 zu verüben ist. In mindestens einer Ausführungsform erfolgt eine Leistungsreaktion vor einer Kühlmittelreaktion, um die Kühlanforderungen zu verringern, um eine effektive OCU 370 zu ermöglichen.In at least one embodiment, control logic 360 may cause a power response to change power for at least one server 308 . In at least one embodiment, a performance response may be to anticipate a corresponding increase or a corresponding decrease in the performance requirements of at least one compute component 362A of at least one server 308 . In at least one embodiment, a power response may be associated with a reduced power and shutdown condition to be enforced by at least one server 308 . In at least one embodiment, a power response occurs before a coolant response to reduce cooling requirements to allow for an effective OCU 370 .

In mindestens einer Ausführungsform kann mindestens ein Prozessor in einer radiatorgestützten PCDU ein erstes Signal empfangen, das mit einem Leistungszustand oder einem Kühlmittelzustand in einer radiatorgestützten PCDU assoziiert ist. In mindestens einer Ausführungsform ist eine radiatorgestützte PCDU so ausgelegt, dass sie ein zweites Signal für mindestens eine Durchflusssteuerung einer radiatorgestützten PCDU veranlasst, um einen Kühlmittel- oder Kühlkreislauf für ein sekundäres Kühlmittel von mindestens einem Server zu einer OCU und zurück in mindestens einen Server zu ermöglichen.In at least one embodiment, at least one processor in a radiator-based PCDU may receive a first signal associated with a performance condition or a coolant condition in a radiator-based PCDU. In at least one embodiment, a radiator-based PCDU is configured to cause a second signal for at least one flow control of a radiator-based PCDU to enable coolant or secondary coolant cooling from at least one server to an OCU and back into at least one server .

In mindestens einer Ausführungsform ist mindestens ein Prozessor in einer radiatorgestützten PCDU so ausgelegt, dass er Sensoreingaben von Sensoren empfängt, die mit mindestens einem Server oder mindestens einem Rack assoziiert sind. In mindestens einer Ausführungsform kann mindestens ein Prozessor in der Lage sein, eine Änderung eines Leistungszustands oder eines Kühlmittelzustands für eine radiatorgestützte PCDU zum Teil basierend auf Sensoreingaben zu bestimmen. In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere neuronale Netzwerke so ausgelegt sein, dass sie Sensoreingaben empfangen und eine Änderung eines Leistungszustands oder eines Kühlmittelzustands inferieren.In at least one embodiment, at least one processor in a radiator-based PCDU is configured to receive sensor inputs from sensors associated with at least one server or at least one rack. In at least one embodiment, at least one processor may be capable of determining a change in a power condition or a coolant condition for a radiator-backed PCDU based in part on sensor inputs. In at least one embodiment, one or more neural networks may be configured to receive sensor inputs and infer a change in a power condition or a coolant condition.

In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere Prozessoren Steuerlogik beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere Prozessoren ein erstes Signal an mindestens eine Durchflusssteuerung veranlassen, um eine Kühlmittelreaktion zu ermöglichen, die einen lokalen Kühlkreislauf mit einer OCU bildet. In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere Prozessoren ein zweites Signal an mindestens eine Leistungssteuerung veranlassen, um eine Leistungsreaktion zu ermöglichen, z. B. eine Leistungsreduzierung, um es einer OCU zu ermöglichen, eine vorübergehende und ergänzende Kühlung effektiv bereitzustellen.In at least one embodiment, one or more processors may include control logic. In at least one embodiment, one or more processors can initiate a first signal to at least one flow controller to enable a coolant reaction that forms a local cooling loop with an OCU. In at least one embodiment, one or more processors may cause a second signal to at least one power controller to enable a power response, e.g. B. derating to allow an OCU to effectively provide temporary and supplemental cooling.

In mindestens einer Ausführungsform ist eine Steuerlogik so ausgelegt, dass sie einen Kühlkreislauf zu einer OCU teilweise basierend auf der Vorwegnahme einer entsprechenden Erhöhung oder einer entsprechenden Verringerung von Kühlanforderungen von mindestens einer Rechenkomponente von mindestens einem Server aktiviert oder deaktiviert. In mindestens einer Ausführungsform ist eine Kühlmittelreaktion mit einer höheren oder niedrigeren Arbeitslast assoziiert, die in mindestens einer Rechenkomponente von mindestens einem Server zu verüben ist. In mindestens einer Ausführungsform ist eine Kühlmittelreaktion mit einem Kühlmittelzustand assoziiert, der für mindestens eine unangemessene Temperatur oder mindestens eine unangemessene Durchflussrate eines sekundären Kühlmittels repräsentativ sein kann. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Steuerlogik so ausgelegt sein, dass sie inferiert, dass eine Erhöhung oder eine Verringerung, die in einer Durchflussausgabe aus einer radiatorgestützten PCDU erfasst wird, mit einem unangemessenen Durchfluss eines sekundären Kühlmittels eines sekundären Kühlkreislaufs assoziiert ist. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Steuerlogik so ausgelegt sein, dass sie eine Leistungsreaktion veranlasst, um eine Leistung für mindestens einen Server zu ändern. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Leistungsreaktion darin bestehen, einen unangemessenen Durchfluss eines sekundären Kühlmittels eines sekundären Kühlkreislaufs vorwegzunehmen.In at least one embodiment, control logic is configured to enable or disable a cooling loop to an OCU based in part on anticipating a corresponding increase or a corresponding decrease in cooling requirements of at least one compute component of at least one server. In at least one embodiment, a coolant response is associated with a higher or lower workload to be performed on at least one compute component of at least one server. In at least one embodiment, a coolant response is associated with a coolant condition, which may be representative of at least one improper temperature or at least one improper flow rate of a secondary coolant. In at least one embodiment, control logic may be configured to infer that an increase or decrease detected in a flow output from a radiator-based PCDU is associated with an inappropriate flow of a secondary coolant of a secondary cooling loop. In at least one embodiment, control logic may be configured to cause a performance response to change performance for at least one server. In at least one embodiment, a performance response may be to anticipate inadequate flow of a secondary coolant of a secondary cooling loop.

In mindestens einer Ausführungsform können die in 4 veranschaulichten Merkmale 400 auf Rechenzentrumsebene mit einer radiatorgestützten intelligenten und integrierten Leistungs- und Kühlmittelverteilungseinheit (PCDU) für ein Kühlsystem eines Rechenzentrums assoziiert sein. In mindestens einer Ausführungsform können die Merkmale 400 auf Rechenzentrumsebene eine radiatorgestützte PCDU 420 in einem Formfaktor beinhalten, der auf oder an einer Seite eines oder mehrerer Racks 404 passt, und die mit einer OCU 430 assoziiert ist, die auf oder an einer Seite eines oder mehrerer Racks 404 in einem Rechenzentrum 402 angeordnet ist. In mindestens einer Ausführungsform kann eine radiatorgestützte PCDU 420 einen Wärmetauscher zum Austausch von Wärme eines sekundären Kühlmittels aus einem Kühlverteiler mit einem primären Kühlmittel aus einem primären Kühlkreislauf 422B beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann eine radiatorgestützte PCDU 420 sekundäres Kühlmittel an einen bzw. ein oder mehrere Server oder Racks 404 verteilen, nachdem sie ein sekundäres Kühlmittel über einen Reihenverteiler 410 von einer CDU 406 mit einem Wärmetauscher aufgenommen hat.In at least one embodiment, the in 4 Illustrated data center level features 400 may be associated with a radiator-based intelligent and integrated power and coolant distribution unit (PCDU) for a data center cooling system. In at least one embodiment, the data center level features 400 may include a radiator-backed PCDU 420 in a form factor that fits on or to a side of one or more racks 404 and associated with an OCU 430 that resides on or to a side of one or more Racks 404 in a data center 402 is arranged. In at least one embodiment, a radiator-backed PCDU 420 may include a heat exchanger for exchanging heat of a secondary coolant from a cooling manifold with a primary coolant from a primary cooling loop 422B. In at least one embodiment, a radiator-backed PCDU 420 may distribute secondary coolant to one or more servers or racks 404 after receiving secondary coolant via an in-line manifold 410 from a CDU 406 with a heat exchanger.

In mindestens einer Ausführungsform können Durchflusssteuerungen 424 verwendet werden, um eine CDU 406 mit einem Kühlsystem für ein Rechenzentrum einzuschalten. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Auswahl zwischen einer externen CDU 406 oder einem internen Wärmetauscher einer entsprechenden radiatorgestützten PCDU 420 ermöglicht werden. In mindestens einer Ausführungsform können Durchflusssteuerungen 424 dann dazu verwendet werden, eine externe CDU 406 einzuschalten oder auszuschalten, wenn ein interner Wärmetauscher einer entsprechenden radiatorgestützten PCDU 420 anstelle einer oder mit einer CDU 406 verwendet wird. In mindestens einer Ausführungsform bedient ein Reihenverteiler 410 die Server-Racks 404 über Leitungen 416, 418. In mindestens einer Ausführungsform strömt primäres Kühlmittel eines primären Kühlkreislaufs 422 über einen Kreislauf 422A zwischen einer CDU 406 und einer Kälteanlage 408, die sich extern zu einem Rechenzentrum 402 (oder einem Rechenzentrumsraum) befinden kann.In at least one embodiment, flow controls 424 may be used to turn on a CDU 406 with a data center cooling system. In at least one embodiment, a choice between an external CDU 406 or an internal heat exchanger of a corresponding radiator-backed PCDU 420 may be enabled. In at least one embodiment, flow controls 424 may then be used to turn an external CDU 406 on or off when an internal heat exchanger of a corresponding radiator-backed PCDU 420 is used in place of or with a CDU 406 . In at least one embodiment, an inline manifold 410 services the server racks 404 via lines 416, 418. In at least one embodiment, primary coolant of a primary cooling circuit 422 flows via a circuit 422A between a CDU 406 and a chiller 408 external to a data center 402 (or a data center room).

In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere lokale Kühlkreisläufe 432 mit einer oder mehreren OCUs 430 ermöglicht werden, um ein oder mehrere Racks 404 zu unterstützen. In mindestens einer Ausführungsform können Durchflusssteuerungen, die mit dem primären Kühlkreislauf in der Leitung 422B assoziiert sind, die Abschaltung des primären Kühlmittels veranlassen, während eine OCU 430 die Kühlanforderungen über einen lokalen Kühlkreislauf 432 unterstützt, der mit einer entsprechenden radiatorgestützten PCDU 420 angeschaltet wird. In mindestens einer Ausführungsform kann eine OCU 430 zusammen mit einem primären Kühlmittel für eine PCDU 420 angeschaltet werden. In mindestens einer Ausführungsform wird bei angeschalteten Kühlmerkmalen unter Verwendung einer OCU 430 und eines primären Kühlmittels eine ergänzende Kühlkonfiguration für eine radiatorgestützte PCDU 420 angeschaltet. In mindestens einer Ausführungsform wird eine Wirtschaftlichkeitskonfiguration ermöglicht, wenn die OCU 430 allein die Kühlung eines sekundären Kühlmittels bereitstellt. In mindestens einer Ausführungsform wird eine vorübergehende Konfiguration ermöglicht, wenn die OCU 430 aufgrund eines Problems in einem Teil eines sekundären Kühlkreislaufs oder in einem primären Kühlkreislauf die Kühlung allein bereitstellt.In at least one embodiment, one or more local cooling loops 432 may be enabled with one or more OCUs 430 to support one or more racks 404 . In at least one embodiment, flow controls associated with the primary cooling circuit in line 422B may cause the primary coolant to be turned off while an OCU 430 supports the cooling requirements via a local cooling circuit 432 that is turned on with a corresponding radiator-based PCDU 420. In at least one embodiment, an OCU 430 may be powered on along with a primary coolant for a PCDU 420 . In at least one embodiment, with cooling features turned on, a supplemental cooling configuration for a radiator-backed PCDU 420 is turned on using an OCU 430 and a primary coolant. In at least one embodiment, an economy configuration is enabled when the OCU 430 alone provides secondary coolant cooling. In at least one embodiment, a preliminary Transitional configuration enabled when the OCU 430 alone provides cooling due to a problem in a portion of a secondary cooling circuit or in a primary cooling circuit.

In mindestens einer Ausführungsform kann mindestens ein Prozessor mit den in jeder der 2-4 erörterten entsprechenden Durchflusssteuerungen angeschaltet sein, um verschiedene Kühlkreisläufe, die mit Fluid, mit einem sekundären Kühlmittel, mit einer OCU 430, mit einer CDU 406 und mit einer radiatorgestützten PCDU 420 assoziiert sind, anzuschalten oder auszuschalten. In mindestens einer Ausführungsform kann eine elektrische Komponente einer Durchflusssteuerung ein Signal von mindestens einem Prozessor empfangen und eine mechanische Reaktion veranlassen, um eine OCU 430 in einem lokalen Kühlkreislauf 432 mit einer PCDU 420 anzuschalten. In mindestens einer Ausführungsform können Durchflusssteuerungen elektrische und mechanische Komponenten einer Pumpe oder eines elektrisch und mechanisch betätigten Ventils beinhalten.In at least one embodiment, at least one processor having the features described in each of the 2-4 corresponding flow controls discussed may be turned on to turn on or off various cooling circuits associated with fluid, with a secondary coolant, with an OCU 430, with a CDU 406, and with a radiator-assisted PCDU 420. In at least one embodiment, an electrical component of a flow controller can receive a signal from at least one processor and cause a mechanical response to turn on an OCU 430 in a local cooling loop 432 with a PCDU 420 . In at least one embodiment, flow controls may include electrical and mechanical components of a pump or an electrically and mechanically actuated valve.

In mindestens einer Ausführungsform weist jeder von mindestens einem Prozessor eine Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 auf, die ohne Einschränkung Code- und/oder Datenspeicher 1801 beinhalten kann, um Gewichtungs- und/oder Eingabe-/Ausgabedaten und/oder andere Parameter vorwärtsgerichtet zu speichern und/oder auszugeben, um Neuronen oder Schichten eines neuronalen Netzwerks zu konfigurieren, das in Aspekten einer oder mehrerer Ausführungsformen trainiert und/oder zum Inferieren verwendet wird. In mindestens einer Ausführungsform kann die Trainingslogik 1815 einen Code- und/oder Datenspeicher 1801 beinhalten oder mit diesem gekoppelt sein, um Graphencode oder andere Software zu speichern, um die Zeitsteuerung und/oder die Reihenfolge zu steuern, in der Gewichtungs- und/oder andere Parameterinformationen geladen werden können, um Logik zu konfigurieren, die Ganzzahl- und/oder Gleitkommaeinheiten (zusammen arithmetisch-logische Einheiten (arithmetic logic units - ALUs) beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform lädt Code, wie etwa Graphencode, Gewichtungs- oder andere Parameterinformationen in Prozessor-ALUs auf Grundlage einer Architektur eines neuronalen Netzwerks, dem derartiger Code entspricht. In mindestens einer Ausführungsform speichert der Code- und/oder Datenspeicher 1801 Gewichtungsparameter und/oder Eingabe-/Ausgabedaten jeder Schicht eines neuronalen Netzwerks, die in Verbindung mit einer oder mehreren Ausführungsformen trainiert oder verwendet wird, während der Vorwärtspropagierung von Eingabe-/Ausgabedaten und/oder Gewichtungsparametern während des Trainierens und/oder Inferierens unter Verwendung von Aspekten einer oder mehrerer Ausführungsformen. In mindestens einer Ausführungsform kann ein beliebiger Abschnitt des Code- und/oder Datenspeichers 1801 in einem anderen chipinternen oder chipexternen Datenspeicher, einschließlich des L1-, L2- oder L3-Caches oder Systemspeichers eines Prozessors, beinhaltet sein.In at least one embodiment, each of at least one processor includes inference and/or training logic 1815, which may include, without limitation, code and/or data storage 1801 to forward-assign weight and/or input/output data and/or other parameters store and/or output to configure neurons or layers of a neural network being trained and/or used for inference in aspects of one or more embodiments. In at least one embodiment, training logic 1815 may include or be coupled to code and/or data storage 1801 to store graph code or other software to control the timing and/or order in which weighting and/or other Parameter information can be loaded to configure logic that includes integer and/or floating point units (collectively arithmetic logic units (ALUs)). In at least one embodiment, code such as graph code loads weight or other parameter information into the processor ALUs based on a neural network architecture to which such code conforms In at least one embodiment, the code and/or data store 1801 stores weight parameters and/or input/output data of each layer of a neural network used in connection with one or more embodiments trained or used while de r Forward propagation of input/output data and/or weight parameters during training and/or inferencing using aspects of one or more embodiments. In at least one embodiment, any portion of code and/or data memory 1801 may be included in other on-chip or off-chip data memory, including a processor's L1, L2, or L3 cache or system memory.

In mindestens einer Ausführungsform kann Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 von mindestens einem Prozessor Teil eines Gebäudemanagementsystems (building management system - BMS) zum Steuern von Durchflusssteuerungen auf einer oder mehreren einer Serverebene, einer Rack-Ebene und einer Reihenebene sein. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Bestimmung, eine Leistungssteuerung oder Durchflusssteuerung einer radiatorgestützten PCDU anzuschalten, einem oder mehreren neuronalen Netzwerken einer Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 bereitgestellt werden, um zu veranlassen, dass ein oder mehrere neuronale Netzwerke inferieren, welche Leistungssteuerungen und Durchflusssteuerungen entweder für Leistungs- oder Kühlmittelanforderungen für eine oder mehrere Kälteplatten, Server oder Racks kontrolliert angeschaltet oder ausgeschaltet werden sollen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Erhöhung oder Verringerung des Kühlmitteldurchflusses oder eine Erhöhung oder Verringerung der Leistung durch Durchflusssteuerungen oder Leistungssteuerungen ermöglicht werden, die durch eine Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 von mindestens einem Prozessor gesteuert werden, der mit einer Steuerlogik in einer radiatorgestützten PCDU assoziiert ist.In at least one embodiment, inference and/or training logic 1815 of at least one processor may be part of a building management system (BMS) for controlling flow controllers at one or more of a server level, a rack level, and a tier level. In at least one embodiment, a determination to turn on power control or flow control of a radiator-assisted PCDU may be provided to one or more neural networks of inference and/or training logic 1815 to cause one or more neural networks to infer, which power controls and flow controls either to be switched on or off in a controlled manner for power or coolant requirements for one or more cold plates, servers or racks. In at least one embodiment, an increase or decrease in coolant flow or an increase or decrease in power may be enabled by flow controls or power controls controlled by inference and/or training logic 1815 of at least one processor configured with control logic in a radiator-based PCDU is associated.

In mindestens einer Ausführungsform kann sich mindestens ein Prozessor in einer radiatorgestützten Leistungs- und Kühlmittelverteilungseinheit (PCDU) befinden. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet mindestens ein Prozessor eine Steuerlogik, wie z. B. eine Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815, und ist mit mindestens einer Leistungssteuerung und mit mindestens einer Durchflusssteuerung assoziiert. In mindestens einer Ausführungsform können mindestens eine Leistungssteuerung und mindestens eine Durchflusssteuerung ihren eigenen entsprechenden Prozessor oder Mikrocontroller aufweisen. In mindestens einer Ausführungsform führt ein Prozessor oder ein Mikrocontroller Anweisungen aus, die von einer Steuerlogik an ihn gesendet wurden. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Steuerlogik eine Änderung eines Leistungszustands oder eines Kühlmittelzustands bestimmen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Steuerlogik mindestens eine Leistungssteuerung dazu veranlassen, eine Leistungsreaktion bereitzustellen, oder kann mindestens eine Durchflusssteuerung dazu veranlassen, eine Kühlmittelreaktion bereitzustellen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Leistungsreaktion darin bestehen, die Leistung für mindestens einen Server von einer radiatorgestützten PCDU zu ändern, und kann eine Kühlmittelreaktion darin bestehen, einen lokalen Kühlkreislauf mit einer OCU zu ermöglichen.In at least one embodiment, at least one processor may reside in a radiator-based power and coolant distribution unit (PCDU). In at least one embodiment, at least one processor includes control logic, such as g., inference and/or training logic 1815, and is associated with at least one power controller and with at least one flow controller. In at least one embodiment, at least one power controller and at least one flow controller may have their own respective processor or microcontroller. In at least one embodiment, a processor or microcontroller executes instructions sent to it by control logic. In at least one embodiment, control logic may determine a change in a power condition or a coolant condition. In at least one embodiment, control logic may cause at least one power controller to provide a power response or cause at least one flow controller to provide a coolant response. In at least one embodiment, a performance response may be performance for changing at least one server from a radiator-based PCDU, and one coolant response may be to enable local cooling looping with an OCU.

In mindestens einer Ausführungsform kann eine Steuerlogik ein erstes Signal an mindestens eine Durchflusssteuerung veranlassen, um eine Kühlmittelreaktion zu ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Steuerlogik ein zweites Signal an mindestens eine Leistungssteuerung veranlassen, um eine Leistungsreaktion zu ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Steuerlogik Sensoreingaben von Sensoren empfangen, die mit mindestens einem Server assoziiert sind. In mindestens einer Ausführungsform kann mindestens ein Prozessor eine Änderung eines Leistungszustands oder eines Kühlmittelzustands teilweise basierend auf Sensoreingaben bestimmen. In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere neuronale Netzwerke einer Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 so ausgelegt sein, dass sie Sensoreingaben empfangen und eine Änderung eines Leistungszustands und eines Kühlmittelzustands inferieren.In at least one embodiment, control logic may cause a first signal to at least one flow controller to enable a coolant response. In at least one embodiment, control logic may cause a second signal to at least one power controller to enable a power response. In at least one embodiment, control logic may receive sensor inputs from sensors associated with at least one server. In at least one embodiment, at least one processor may determine a change in a power condition or a coolant condition based in part on sensor inputs. In at least one embodiment, one or more neural networks of inference and/or training logic 1815 may be configured to receive sensor inputs and infer a change in power state and coolant state.

In mindestens einer Ausführungsform ist mindestens ein Prozessor in einer integrierten Leistungs- und Kühlmittelverteilungseinheit (PCDU) bereitgestellt. In mindestens einer Ausführungsform kann mindestens ein Prozessor eine oder mehrere Schaltungen für ein oder mehrere neuronale Netzwerke beinhalten, wie z. B. eine Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 so ausgelegt sein, dass sie aus Sensoreingaben, die mit mindestens einem Server oder mindestens einem Rack assoziiert sind, eine Änderung eines Leistungszustands oder eines Kühlmittelzustands inferiert. In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere Schaltungen so ausgelegt sein, dass sie mindestens eine Leistungssteuerung einer radiatorgestützten PCDU dazu veranlassen, eine Leistungsreaktion bereitzustellen, oder können so ausgelegt sein, dass sie mindestens eine Durchflusssteuerung einer radiatorgestützten PCDU dazu veranlassen, eine Kühlmittelreaktion bereitzustellen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Leistungsreaktion darin bestehen, die Leistung für mindestens einen Server zu ändern, und kann eine Kühlmittelreaktion darin bestehen, einen lokalen Kühlkreislauf mit einer OCU zu ermöglichen.In at least one embodiment, at least one processor is provided in an integrated power and coolant distribution unit (PCDU). In at least one embodiment, at least one processor may include one or more circuitry for one or more neural networks, such as: B. inference and/or training logic 1815. In at least one embodiment, inference and/or training logic 1815 may be configured to derive from sensor inputs associated with at least one server or at least one rack a change in a performance state or of a coolant condition inferred. In at least one embodiment, one or more circuits may be configured to cause at least one power control of a radiator-based PCDU to provide a power response, or configured to cause at least one flow control of a radiator-based PCDU to provide a coolant response. In at least one embodiment, a power response may be to change power for at least one server and a coolant response may be to enable local cooling looping with an OCU.

In mindestens einer Ausführungsform kann die mit einer oder mehreren Schaltungen assoziierte Steuerlogik ein erstes Signal (zusammen mit beliebigen assoziierten Signalen) an mindestens eine Durchflusssteuerung veranlassen, um eine Kühlmittelreaktion zu ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform kann die mit einer oder mehreren Schaltungen assoziierte Steuerlogik ein zweites Signal an mindestens eine Leistungssteuerung veranlassen, um eine Leistungsreaktion zu ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform wird eine verteilte oder eine integrierte Architektur durch eine oder mehrere Schaltungen von mindestens einem Prozessors ermöglicht. In mindestens einer Ausführungsform kann eine verteilte Architektur durch getrennt angeordnete Schaltungen einer oder mehrerer Schaltungen unterstützt werden.In at least one embodiment, control logic associated with one or more circuits may cause a first signal (along with any associated signals) to at least one flow controller to enable a coolant response. In at least one embodiment, control logic associated with one or more circuits may cause a second signal to at least one power controller to enable a power response. In at least one embodiment, a distributed or an integrated architecture is enabled by one or more circuits of at least one processor. In at least one embodiment, a distributed architecture may be supported by remotely located circuitry of one or more circuits.

In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere neuronale Netzwerke einer Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 so ausgelegt sein, dass sie inferieren, dass eine Erhöhung oder eine Verringerung der Leistungsausgabe einer radiatorgestützten PCDU mit einer entsprechenden Erhöhung oder einer entsprechenden Verringerung der Kühlanforderungen mindestens einer Rechenkomponente mindestens eines Servers assoziiert ist. In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere Schaltungen so ausgelegt sein, dass sie einen lokalen Kühlkreislauf mit einer OCU veranlassen, um verringerte Kühlanforderungen wirtschaftlich anzugehen oder erhöhte Kühlanforderungen für mindestens eine Rechenkomponente zu ergänzen. In mindestens einer Ausführungsform stellt die Ermöglichung eines lokalen Kühlkreislaufs eine Kühlmittelreaktion dar, um eine entsprechende Erhöhung oder eine entsprechende Verringerung der Kühlanforderungen mindestens einer Rechenkomponente mindestens eines Servers teilweise basierend auf einer Arbeitslast vorwegzunehmen, die an mindestens eine Rechenkomponente gesendet wurde.In at least one embodiment, one or more inference and/or training logic 1815 neural networks may be configured to infer that an increase or a decrease in the power output of a radiator-backed PCDU with a corresponding increase or a corresponding decrease in the cooling requirements of at least one computing component associated with at least one server. In at least one embodiment, one or more circuits may be configured to cause a local cooling loop with an OCU to economically address reduced cooling requirements or to supplement increased cooling requirements for at least one computing component. In at least one embodiment, enabling a local cooling cycle represents a coolant response to anticipate a corresponding increase or a corresponding decrease in cooling requirements of at least one compute component of at least one server based in part on a workload sent to at least one compute component.

In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere neuronale Netzwerke einer Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 inferieren, dass eine Erhöhung oder eine Verringerung der Durchflussausgabe einer radiatorgestützten PCDU mit einer entsprechenden Erhöhung oder einer entsprechenden Verringerung der Leistungsanforderungen mindestens einer Rechenkomponente mindestens eines Servers assoziiert ist. In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere Schaltungen eine Leistungsreaktion veranlassen, um eine Leistung für mindestens einen Server zu ändern. In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere neuronale Netzwerke einer Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 inferieren, dass eine Leistungsreaktion darin bestehen kann, eine entsprechende Erhöhung oder eine entsprechende Verringerung der Leistungsanforderungen mindestens einer Rechenkomponente mindestens eines Servers vorwegzunehmen. In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere neuronale Netzwerke einer Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 inferieren, dass eine Erhöhung oder eine Verringerung der Durchflussausgabe einer radiatorgestützten PCDU mit einem unangemessenen Durchfluss eines sekundären Kühlmittels assoziiert ist, und können einen lokalen Kühlkreislauf mit einer OCU ermöglichen, um vorübergehende Kühlanforderungen mindestens einer Rechenvorrichtung zu unterstützen.In at least one embodiment, one or more inference and/or training logic 1815 neural networks may infer that an increase or a decrease in the flow output of a radiator-based PCDU is associated with a corresponding increase or a corresponding decrease in the power requirements of at least one computing component of at least one server. In at least one embodiment, one or more circuits may cause a power response to change power for at least one server. In at least one embodiment, one or more neural networks may infer an inference and/or training logic 1815 that a performance response may be to anticipate a corresponding increase or a corresponding decrease in the performance requirements of at least one compute component of at least one server. In at least one embodiment, one or more neural networks may infer an inference and/or training logic 1815 that an increase or a decrease in the Avg flow output of a radiator-backed PCDU is associated with inadequate secondary coolant flow, and may enable local cooling looping with an OCU to support transient cooling needs of at least one computing device.

In mindestens einer Ausführungsform kann mindestens ein Prozessor in einer radiatorgestützten Leistungs- und Kühlmittelverteilungseinheit (PCDU) bereitgestellt sein. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet mindestens ein Prozessor eine oder mehrere Schaltungen, wie z. B. eine Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815, um ein oder mehrere neuronale Netzwerke zu trainieren, damit sie an bereitgestellten Daten inferieren können. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 aus Sensoreingaben, die mit mindestens einem Server oder mindestens einem Rack assoziiert sind, eine Änderung eines Leistungszustands oder eines Kühlmittelzustands inferieren. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Inferenz verwendet werden, um es einer oder mehreren Schaltungen zu ermöglichen, mindestens eine Leistungssteuerung einer integrierten PCDU dazu zu veranlassen, eine Leistungsreaktion bereitzustellen, oder mindestens eine Durchflusssteuerung einer integrierten PCDU dazu zu veranlassen, eine Kühlmittelreaktion bereitzustellen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Leistungsreaktion darin bestehen, die Leistung für mindestens einen Server zu ändern, und kann eine Kühlmittelreaktion darin bestehen , eine Kühlmittelreaktion von einer Overhead-Kühleinheit (OCU) zu veranlassen, um Wärme aus sekundärem Kühlmittel eines sekundären Kühlkreislaufs und aus mindestens einem Server durch einen Radiator einer OCU abzuleiten.In at least one embodiment, at least one processor may be provided in a radiator-based power and coolant distribution unit (PCDU). In at least one embodiment, at least one processor includes one or more circuits, such as B. an inference and / or training logic 1815 to train one or more neural networks so that they can infer on provided data. In at least one embodiment, an inference and/or training logic 1815 may infer a change in a power state or a coolant state from sensor inputs associated with at least one server or at least one rack. In at least one embodiment, inference may be used to enable one or more circuits to cause at least one power controller of an integrated PCDU to provide a power response or cause at least one flow controller of an integrated PCDU to provide a coolant response. In at least one embodiment, a power response may be to change power for at least one server and a coolant response may be to cause a coolant response from an overhead cooling unit (OCU) to remove heat from secondary coolant of a secondary cooling loop and from at least to derive a server through a radiator of an OCU.

In mindestens einer Ausführungsform können eine oder mehrere Schaltungen so ausgelegt sein, dass sie ein oder mehrere neuronale Netzwerk trainieren, um zu inferieren, dass eine Erhöhung oder eine Verringerung der Leistungsausgabe einer radiatorgestützten PCDU mit einer entsprechenden Erhöhung oder einer entsprechenden Verringerung der Kühlanforderungen mindestens einer Rechenkomponente mindestens eines Servers assoziiert ist. In mindestens einer Ausführungsform können eine oder mehrere Schaltungen so ausgelegt sein, dass sie ein oder mehrere neuronale Netzwerk trainieren, um zu inferieren, dass eine Erhöhung oder eine Verringerung der Durchflussausgabe einer radiatorgestützten PCDU mit einem unangemessenen Durchfluss eines sekundären Kühlmittels oder einer entsprechenden Erhöhung oder einer entsprechenden Verringerung der Leistungsanforderungen mindestens einer Rechenkomponente mindestens eines Servers assoziiert ist.In at least one embodiment, one or more circuits may be configured to train one or more neural networks to infer that an increase or a decrease in the power output of a radiator-backed PCDU is associated with a corresponding increase or a corresponding decrease in the cooling requirements of at least one computing component associated with at least one server. In at least one embodiment, one or more circuits may be configured to train one or more neural networks to infer that an increase or decrease in flow output of a radiator-backed PCDU is associated with an inappropriate secondary coolant flow or increase or a corresponding reduction in the performance requirements of at least one computing component is associated with at least one server.

In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere neuronale Netzwerke so trainiert werden, dass sie anhand von vorher assoziierten Wärmemerkmale oder Kühlanforderungen von Rechenvorrichtungen, Servern oder Racks und der/den von einer radiatorgestützten PCDU oder einer externen CDU angegebenen Kühlkapazität oder -fähigkeiten Inferenzen durchführen. In mindestens einer Ausführungsform veranlassen vorherige Kühlanforderungen, die durch eine radiatorgestützte PCDU oder eine externe CDU erfüllt wurden, ein oder mehrere neuronale Netzwerke dazu, ähnliche Inferenzen für künftige ähnliche Kühlanforderungen (unter Berücksichtigung kleiner Abweichungen davon) durchzuführen, die durch das Anpassen von Durchflusssteuerungen erfüllt werden sollen, um eine CDU oder eine radiatorgestützte PCDU allein oder mit einer OCU oder sowohl mit einer OCU als auch mit einer CDU (die Kühlung über ein primäres Kühlmittel bereitstellen) anzuschalten, um die Kühlung zu unterstützen oder zu ersetzen, die vorher allein durch ein sekundäres Kühlmittel erfolgte. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Quelle, z. B. entweder eine radiatorgestützte PCDU oder eine CDU, die Kühlung über ein primäres Kühlmittel ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere neuronale Netzwerke veranlassen, dass eine CDU oder eine radiatorgestützte PCDU den Durchfluss eines sekundären Kühlmittels durch eine oder beide Quellen und durch eine OCU steuert.In at least one embodiment, one or more neural networks may be trained to perform inference based on previously associated thermal characteristics or cooling requirements of computing devices, servers, or racks and the cooling capacity or capabilities specified by a radiator-based PCDU or an external CDU. In at least one embodiment, previous cooling requirements met by a radiator-assisted PCDU or an external CDU cause one or more neural networks to perform similar inferences for future similar cooling requirements (taking into account small deviations therefrom) that are met by adjusting flow controls intended to turn on a CDU or a radiator-assisted PCDU alone or with an OCU, or with both an OCU and a CDU (providing cooling via a primary coolant) to supplement or replace cooling previously alone with a secondary coolant was done. In at least one embodiment, a source, e.g. B. either a radiator-based PCDU or a CDU, which allow cooling via a primary coolant. In at least one embodiment, one or more neural networks may cause a CDU or a radiator-based PCDU to control the flow of a secondary coolant through one or both sources and through an OCU.

In mindestens einer Ausführungsform können vorherige Leistungsanforderungen, die durch spezifische Mengen oder einen Durchfluss oder eine Temperatur eines sekundären Kühlmittels erfüllt wurden, ein oder mehrere neuronale Netzwerke dazu veranlassen, ähnliche Inferenzen für künftige ähnliche Leistungsanforderungen (unter Berücksichtigung kleiner Abweichungen davon) durchzuführen, die durch das Anpassen von Durchflusssteuerungen erfüllt werden sollen. In mindestens einer Ausführungsform kann das Anpassen von Durchflusssteuerungen Mengen oder Durchflussraten von sekundärem Kühlmittel aus einer radiatorgestützten PCDU anschalten oder ausschalten, um durch einen Radiator einer OCU zu fließen (und dadurch gekühlt zu werden), wodurch erzeugte Wärme, die eine direkte Beziehung zur Leistung aufweisen kann, die durch mindestens eine Rechenkomponente verbraucht wurde, vorweggenommen wird. In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere neuronale Netzwerke Auswahlen bestimmen und an Durchflusssteuerungen senden (z. B. an elektronische Komponenten, die mit Durchflusssteuerungen assoziiert sind), um einen entsprechenden Wärmetauscher anzuschalten oder auszuschalten.In at least one embodiment, previous performance requirements met by specific amounts or flow or temperature of a secondary coolant may cause one or more neural networks to perform similar inferences for future similar performance requirements (taking into account small deviations therefrom) determined by the Adjusting flow controls are to be met. In at least one embodiment, adjusting flow controls may turn on or off amounts or flow rates of secondary coolant from a radiator-backed PCDU to flow through (and be cooled thereby) a radiator of an OCU, thereby generating heat that has a direct relationship to performance can be anticipated that has been consumed by at least one computing component. In at least one embodiment, one or more neural networks may determine and send selections to flow controllers (e.g., electronic components associated with flow controllers) to turn on or off a corresponding heat exchanger.

5 veranschaulicht ein Verfahren 500, das mit einem Kühlsystem für das Rechenzentrum aus 2-4 assoziiert ist, gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet ein Verfahren 500 einen Schritt 502 zum Bereitstellen einer radiatorgestützten Leistungs- und Kühlmittelverteilungseinheit (PCDU) zusammen mit einer Overhead-Kühleinheit (OCU), die einen Radiator aufweist, für ein Kühlsystem eines Rechenzentrums. In mindestens einer Ausführungsform wird in Schritt 504 ein lokaler Kühlkreislauf zwischen einer PCDU und einer OCU bereitgestellt. In mindestens einer Ausführungsform kann eine radiatorgestützte PCDU mindestens eine Leistungssteuerung, einen Kühlverteiler, mindestens eine Durchflusssteuerung und Leitungen zum Leiten von Kühlmittel zu und weg von einer OCU beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform steuert mindestens eine Durchflusssteuerung einer OCU einen Kühlmitteldurchfluss zu und weg von einer OCU. 5 Figure 5 illustrates a method 500 associated with a data center cooling system 2-4 is associated, according to at least one embodiment. In at least one embodiment, a method 500 includes a step 502 of providing a radiator-based power and coolant distribution unit (PCDU) along with an overhead cooling unit (OCU) having a radiator for a data center cooling system. In at least one embodiment, in step 504, a local cooling loop is provided between a PCDU and an OCU. In at least one embodiment, a radiator-based PCDU may include at least one power controller, a cooling manifold, at least one flow controller, and conduits for directing coolant to and from an OCU. In at least one embodiment, at least one flow controller of an OCU controls coolant flow to and from an OCU.

In mindestens einer Ausführungsform wird es in Schritt 506 einer radiatorgestützten PCDU ermöglicht, eine Änderung eines Leistungszustands oder Kühlmittelzustands mindestens eines Servers oder mindestens eines Racks zu bestimmen. In mindestens einer Ausführungsform kann in Schritt 506 die Bestimmung durch Überwachung eines Leistungszustands und eines Kühlmittelzustands in Assoziation mit einer radiatorgestützten PCDU durchgeführt werden. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die Überwachung eines Leistungszustands und eines Kühlmittelzustands die Verwendung von Daten von verschiedenen Sensoren (einschließlich von Temperatur-, Druck-, Durchfluss-, Feuchtigkeits- und Nässesensoren), die von einer Steuerlogik innerhalb einer radiatorgestützten PCDU gesammelt werden. In mindestens einer Ausführungsform können Daten von verschiedenen Sensoren Leistungsverbrauchsdaten beinhalten, wie z. B. die aktuelle Leistungsaufnahme in Watt, die aktuelle Stromstärke und die aktuelle Spannungsausgabe an eine oder mehrere Rechenvorrichtungen, Server oder Racks. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die Überwachung eines Leistungszustands und eines Kühlmittelzustands die Verwendung von Daten von einem pH-Sensor. In mindestens einer Ausführungsform werden Daten eines pH-Sensors von einer Steuerlogik innerhalb einer radiatorgestützten PCDU gesammelt.In at least one embodiment, step 506 enables a radiator-based PCDU to determine a change in a power condition or coolant condition of at least one server or at least one rack. In at least one embodiment, at step 506, the determination may be made by monitoring a power condition and a coolant condition associated with a radiator-based PCDU. In at least one embodiment, monitoring a performance condition and a coolant condition involves using data from various sensors (including temperature, pressure, flow, humidity, and wet sensors) collected by control logic within a radiator-based PCDU. In at least one embodiment, data from various sensors may include power consumption data, such as: B. the current wattage, current, and voltage output to one or more computing devices, servers, or racks. In at least one embodiment, monitoring a performance condition and a coolant condition includes using data from a pH sensor. In at least one embodiment, pH sensor data is collected by control logic within a radiator-based PCDU.

In mindestens einer Ausführungsform können die Daten eines pH-Sensors eine Änderung der Chemie eines Kühlmittelethers angeben, der aus einer radiatorgestützten PCDU austritt oder zu ihr zurückgeführt wird. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Veränderung der Chemie eine unerwartete (und unangemessene) Interaktion eines sekundären Kühlmittels mit Materialoberflächen oder einem anderen Fluid angeben. In mindestens einer Ausführungsform kann die Korrosion beliebiger Metallaspekte in einem Kühlmittelweg eine Ursache für eine erkannte pH-Änderung sein. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Bestimmung der pH-Änderung Teil einer Änderung eines Kühlmittelzustands sein, die durch Abschalten eines Kühlmitteldurchflusses in einem betroffenen Bereich und durch Abschalten von Rechenkomponenten in einem betroffenen Bereich angegangen werden muss. In mindestens einer Ausführungsform kann die Arbeitslast in den Rechenkomponenten vor dem Abschalten verlagert werden. In mindestens einer Ausführungsform erfolgt das Abschalten der Rechenkomponenten vor dem Abschalten des Kühlmitteldurchflusses zu den Rechenkomponenten. In mindestens einer Ausführungsform kann eine OCU während eines Abschaltens von Sektionen eines sekundären Kühlkreislaufs angeschaltet werden. In mindestens einer Ausführungsform kann eine OCU eines lokalen Kühlkreislaufs in der Lage sein, Kühlung vorübergehend bereitzustellen, bis das Problem behoben ist.In at least one embodiment, data from a pH sensor may indicate a change in chemistry of a coolant ether exiting or returning to a radiator-based PCDU. In at least one embodiment, a change in chemistry may indicate an unexpected (and inappropriate) interaction of a secondary coolant with material surfaces or another fluid. In at least one embodiment, corrosion of any metal aspect in a coolant path may be a cause of a detected pH change. In at least one embodiment, a determination of the pH change may be part of a change in coolant condition that needs to be addressed by shutting down coolant flow in an affected area and shutting down computing components in an affected area. In at least one embodiment, the workload in the computing components may be shifted prior to shutdown. In at least one embodiment, shutting down the computing components occurs prior to shutting off coolant flow to the computing components. In at least one embodiment, an OCU may be powered on during a shutdown of sections of a secondary refrigeration circuit. In at least one embodiment, a local cooling circuit OCU may be able to provide cooling temporarily until the issue is resolved.

In mindestens einer Ausführungsform kann Schritt 506 einen Schritt beinhalten, um es der Steuerlogik zu ermöglichen, eine Schnittstelle zwischen mindestens einer Durchflusssteuerung und mindestens einer Leistungssteuerung innerhalb einer radiatorgestützten PCDU herzustellen. In mindestens einer Ausführungsform kann Schritt 506 einen weiteren Schritt zur Bereitstellung eines Kühlverteilers innerhalb einer radiatorgestützten PCDU beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann Schritt 506 einen weiteren Schritt beinhalten, um es einem Kühlverteiler zu ermöglichen, Kühlmittel von einem Reihenverteiler aufzunehmen, der mit einer CDU und einem primären Kühlkreislauf assoziiert ist. In mindestens einer Ausführungsform kann Schritt 506 einen Schritt zur Bereitstellung eines Wärmetauschers beinhalten, um die Wärme einer sekundären Kühlung innerhalb eines Kühlverteilers mit einem primären Kühlmittel eines primären Kühlkreislaufs und einer Kälteanlage auszutauschen. In mindestens einer Ausführungsform kann es in Schritt 506 auch mindestens einer Durchflusssteuerung ermöglicht werden, den Durchfluss des sekundären Kühlmittels zu einer Rechenvorrichtung, einem Server oder einem Rack sowie zu und weg von einer OCU zu steuern. In mindestens einer Ausführungsform kann Schritt 506 auch einen Schritt beinhalten, um es einer Leistungssteuerung zu ermöglichen, Netzdosen oder elektrische Buchsen zu steuern, die mit der Ausgabeleistung für eine Rechenvorrichtung, einen Server oder ein Rack assoziiert sind.In at least one embodiment, step 506 may include a step to enable the control logic to interface at least one flow control and at least one power control within a radiator-based PCDU. In at least one embodiment, step 506 may include a further step of providing a cooling manifold within a radiator-backed PCDU. In at least one embodiment, step 506 may include a further step to enable a cooling manifold to receive coolant from a row manifold associated with a CDU and a primary cooling circuit. In at least one embodiment, step 506 may include a step of providing a heat exchanger to heat exchange secondary cooling within a cooling manifold with a primary coolant of a primary cooling circuit and a chiller. In at least one embodiment, at step 506, at least one flow controller may also be enabled to control the flow of secondary coolant to a computing device, server, or rack, and to and from an OCU. In at least one embodiment, step 506 may also include a step to enable a power controller to control power outlets or electrical jacks associated with output power for a computing device, server, or rack.

In mindestens einer Ausführungsform wird in Schritt 508 anhand eines Überwachungsmerkmals in Schritt 506 bestimmt, ob eine Änderung eines Leistungszustands oder eines Kühlmittelzustands stattgefunden hat. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Änderung durch eine Verletzung einer Schwellengrenze für jeden von Sensorwerten (die mit jedem Sensor assoziiert sind) bestimmt werden, der zuvor bekannt und in einem Speicherbereich gespeichert wurde. In mindestens einer Ausführungsform kann die Verletzung einer oder mehrerer Schwellengrenzen durch überwachte Daten einen weiteren Schritt zur Bestimmung einer stattgefundenen Änderung über Schritt 510 erfordern. In mindestens einer Ausführungsform muss eine Änderung nicht signifikant sein, um eine Reaktion zu veranlassen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Änderung signifikant sein, um das Stattfinden von Schritt 512 zu veranlassen. In mindestens einer Ausführungsform veranlasst Schritt 512 unter Verwendung einer Steuerlogik mindestens eine Leistungssteuerung dazu, eine Leistungsreaktion bereitzustellen, oder mindestens eine Durchflusssteuerung dazu, eine Kühlmittelreaktion bereitzustellen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Leistungsreaktion darin bestehen, die Leistung für mindestens einen Server von einer radiatorgestützten PCDU zu ändern, und kann eine Kühlmittelreaktion darin bestehen, einen lokalen Kühlkreislauf mit einer OCU zu ermöglichen, um Wärme eines sekundären Kühlmittels abzuleiten, die aus mindestens einem Server extrahiert wurde.In at least one embodiment, in step 508, a monitoring characteristic is used to determine in step 506 whether a change in power condition or coolant condition has occurred the has. In at least one embodiment, a change may be determined by a violation of a threshold limit for each of sensor values (associated with each sensor) that are previously known and stored in a memory area. In at least one embodiment, violation of one or more threshold limits by monitored data may require an additional step of determining a change that has occurred via step 510 . In at least one embodiment, a change need not be significant to cause a response. In at least one embodiment, a change may be significant to cause step 512 to occur. In at least one embodiment, step 512 causes at least one power controller to provide a power response or at least one flow controller to provide a coolant response using control logic. In at least one embodiment, a power response may be to change power for at least one server from a radiator-backed PCDU, and a coolant response may be to enable local cooling loop with an OCU to dissipate heat of a secondary coolant consisting of at least one server was extracted.

In mindestens einer Ausführungsform kann Schritt 512 einen weiteren Schritt beinhalten, bei dem unter Verwendung mindestens eines mit einer Steuerlogik assoziierten Prozessors ein erstes Signal (und beliebige zusätzliche Signale) an mindestens eine Durchflusssteuerung veranlasst wird, um eine Kühlmittelreaktion zu ermöglichen; und er kann das Veranlassen eines zweiten Signals an mindestens eine Leistungssteuerung beinhalten, um eine Leistungsreaktion zu ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform kann Schritt 506 einen weiteren Schritt zum Empfang von Sensoreingaben von Sensoren, die mit mindestens einem Server assoziiert sind, unter Verwendung mindestens eines mit einer Steuerlogik assoziierten Prozessors beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann Schritt 508 einen Schritt zur Bestimmung einer Änderung eines Leistungszustands oder eines Kühlmittelzustands teilweise basierend auf Sensoreingaben unter Verwendung mindestens eines Prozessors beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann Schritt 508 durch ein oder mehrere neuronale Netzwerke ermöglicht werden, die Sensoreingaben empfangen und eine Änderung eines Leistungszustands und Kühlmittelzustands inferieren können. In mindestens einer Ausführungsform kann Schritt 502 einen weiteren Schritt beinhalten, der es einer radiatorgestützten PCDU ermöglicht, einen Formfaktor einer einzelnen Rack-Top-Einheit aufzuweisen. In mindestens einer Ausführungsform kann Schritt 502 ferner einen Schritt zum Anordnen einer radiatorgestützten PCDU über einem Rack beinhalten, das mindestens einen Server aufweist, um mit einem Kühlmitteldurchfluss assoziiertes Kühlmittel aufzunehmen.In at least one embodiment, step 512 may include a further step of causing a first signal (and any additional signals) to at least one flow controller using at least one processor associated with control logic to enable a coolant response; and may include causing a second signal to at least one power controller to enable a power response. In at least one embodiment, step 506 may include a further step of receiving sensor inputs from sensors associated with at least one server using at least one processor associated with control logic. In at least one embodiment, step 508 may include a step of determining a change in a power condition or a coolant condition based in part on sensor inputs using at least one processor. In at least one embodiment, step 508 may be enabled by one or more neural networks that can receive sensor inputs and infer a change in power state and coolant state. In at least one embodiment, step 502 may include a further step that enables a radiator-backed PCDU to have a single rack-top unit form factor. In at least one embodiment, step 502 may further include a step of placing a radiator-backed PCDU over a rack having at least one server to receive coolant associated with a coolant flow.

In mindestens einer Ausführungsform können die Schritte 506-510 das Empfangen von Sensoreingaben von Sensoren, die mit mindestens einem Server oder mindestens einem Rack assoziiert sind, unter Verwendung mindestens eines Prozessors innerhalb einer radiatorgestützten PCDU beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform können die Schritte 506-510 einen ferner das Bestimmen einer Änderung eines Leistungszustands oder eines Kühlmittelzustands teilweise basierend auf Sensoreingaben unter Verwendung mindestens eines Prozessors beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform können die Schritte 506-510 ferner das Empfangen von Sensoreingaben in einem oder mehreren neuronalen Netzwerken und das Inferieren einer Änderung eines Leistungszustands und Kühlmittelzustands durch ein oder mehrere neuronale Netzwerke beinhalten.In at least one embodiment, steps 506-510 may include receiving sensor inputs from sensors associated with at least one server or at least one rack using at least one processor within a radiator-based PCDU. In at least one embodiment, steps 506-510 may further include determining a change in a power condition or a coolant condition based in part on sensor inputs using at least one processor. In at least one embodiment, steps 506-510 may further include receiving sensor inputs in one or more neural networks and inferring a change in power state and coolant state through one or more neural networks.

Server und Rechenzentrenservers and data centers

Die folgenden Figuren legen ohne Einschränkung beispielhafte Netzwerkserver und rechenzentrumbasierte Systeme dar, die verwendet werden können, um mindestens eine Ausführungsform zu implementieren.The following figures set forth, without limitation, example network servers and data center-based systems that can be used to implement at least one embodiment.

6 veranschaulicht ein verteiltes System 600 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet das verteilte System 600 eine oder mehrere Client-Rechenvorrichtungen 602, 604, 606 und 608, die konfiguriert sind, um eine Client-Anwendung, wie etwa einen Webbrowser, einen proprietären Client und/oder Variationen davon, über ein oder mehrere Netzwerke 610 auszuführen und zu betreiben. In mindestens einer Ausführungsform kann der Server 612 über das Netzwerk 610 kommunikativ mit entfernten Client-Rechenvorrichtungen 602, 604, 606 und 608 gekoppelt sein. 6 12 illustrates a distributed system 600 in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, the distributed system 600 includes one or more client computing devices 602, 604, 606, and 608 configured to host a client application, such as a web browser, a proprietary client, and/or variations thereof, via a or execute and operate multiple networks 610. In at least one embodiment, server 612 may be communicatively coupled to remote client computing devices 602, 604, 606, and 608 via network 610.

In mindestens einer Ausführungsform kann der Server 612 ausgelegt sein, um einen oder mehrere Dienste oder eine oder mehrere Softwareanwendungen auszuführen, wie etwa Dienste und Anwendungen, die Sitzungsaktivitäten des Zugriffs mit einmaliger Anmeldung (single signon - SSO) über mehrere Rechenzentren hinweg verwalten können. In mindestens einer Ausführungsform kann der Server 612 auch andere Dienste bereitstellen oder können Softwareanwendungen nicht virtuelle und virtuelle Umgebungen beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform können diese Dienste Benutzern der Client-Rechenvorrichtungen 602, 604, 606 und/oder 608 als webbasierte oder Cloud-Dienste oder im Rahmen eines Software-als-Dienst(Software as a Service - SaaS)-Modells angeboten werden. In mindestens einer Ausführungsform können Benutzer, die Client-Rechenvorrichtungen 602, 604, 606 und/oder 608 betreiben, wiederum eine oder mehrere Client-Anwendungen nutzen, um mit dem Server 612 zu interagieren, um durch diese Komponenten bereitgestellte Dienste zu nutzen.In at least one embodiment, server 612 may be configured to run one or more services or software applications, such as services and applications that can manage single signon (SSO) access session activities across multiple data centers. In at least one embodiment, server 612 may also provide other services or software applications may include non-virtual and virtual environments In at least one embodiment, these services may be offered to users of client computing devices 602, 604, 606, and/or 608 as web-based or cloud services, or under a software-as-a-service (SaaS) model . In at least one embodiment, users operating client computing devices 602, 604, 606, and/or 608 may in turn utilize one or more client applications to interact with server 612 to utilize services provided by those components.

In mindestens einer Ausführungsform sind die Softwarekomponenten 618, 620 und 622 des Systems 600 auf dem Server 612 implementiert. In mindestens einer Ausführungsform können eine oder mehrere Komponenten des Systems 600 und/oder durch diese Komponenten bereitgestellte Dienste auch durch eine oder mehrere der Client-Rechenvorrichtungen 602, 604, 606 und/oder 608 implementiert sein. In mindestens einer Ausführungsform können Benutzer, die Client-Rechenvorrichtungen betreiben, dann eine oder mehrere Client-Anwendungen nutzen, um durch diese Komponenten bereitgestellte Dienste zu verwenden. In mindestens einer Ausführungsform können diese Komponenten in Hardware, Software, Firmware oder Kombinationen davon implementiert sein. Es versteht sich, dass verschiedene unterschiedliche Systemkonfigurationen möglich sind, die sich von dem verteilten System 600 unterscheiden können. Die in 6 gezeigte Ausführungsform ist somit mindestens eine Ausführungsform eines verteilten Systems zum Implementieren einer Ausführungsform eines Systems und soll nicht einschränkend sein.In at least one embodiment, software components 618, 620, and 622 of system 600 are implemented on server 612. In at least one embodiment, one or more components of system 600 and/or services provided by those components may also be implemented by one or more client computing devices 602, 604, 606, and/or 608. In at least one embodiment, users operating client computing devices may then use one or more client applications to use services provided by those components. In at least one embodiment, these components may be implemented in hardware, software, firmware, or combinations thereof. It is understood that various different system configurations that may differ from the distributed system 600 are possible. In the 6 Thus, the embodiment shown is at least one embodiment of a distributed system for implementing an embodiment of a system and is not intended to be limiting.

In mindestens einer Ausführungsform können die Client-Rechenvorrichtungen 602, 604, 606 und/oder 608 verschiedene Arten von Rechensystemen beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Client-Rechenvorrichtung transportable Vorrichtungen (z. B. ein iPhone®, Mobiltelefon, ein iPad®, ein Computertablet, einen persönlichen digitalen Assistenten (personal digital assistant - PDA)) oder tragbare Vorrichtungen (z. B. ein Google Glass® mit am Kopf montierter Anzeige) beinhalten, auf denen Software wie Microsoft Windows Mobiler und/oder eine Vielzahl von mobilen Betriebssystemen wie iOS, Windows Phone, Android, BlackBerry 10, Palm OS und/oder Variationen davon ausgeführt wird. In mindestens einer Ausführungsform können Vorrichtungen verschiedene Anwendungen unterstützen, wie etwa verschiedene internetbezogene Anwendungen, E-Mail, Kurznachrichtendienst(short message service - SMS)-Anwendungen, und können verschiedene andere Kommunikationsprotokolle verwenden. In mindestens einer Ausführungsform können Client-Rechenvorrichtungen auch Allzweck-Personalcomputer beinhalten, einschließlich, mittels mindestens einer Ausführungsform, Personalcomputer und/oder Laptop-Computer, auf denen verschiedene Versionen von Microsoft Windows®, Apple Macintosh® und/oder Linux-Betriebssysteme laufen.In at least one embodiment, client computing devices 602, 604, 606, and/or 608 may include various types of computing systems. In at least one embodiment, a client computing device may be transportable devices (e.g., an iPhone®, cell phone, iPad®, computer tablet, personal digital assistant (PDA)) or handheld devices (e.g., a Google Glass® with head-mounted display) running software such as Microsoft Windows Mobile and/or a variety of mobile operating systems such as iOS, Windows Phone, Android, BlackBerry 10, Palm OS and/or variations thereof. In at least one embodiment, devices may support various applications, such as various internet-related applications, email, short message service (SMS) applications, and may use various other communication protocols. In at least one embodiment, client computing devices may also include general purpose personal computers, including, by way of at least one embodiment, personal computers and/or laptop computers running various versions of Microsoft Windows®, Apple Macintosh®, and/or Linux operating systems.

In mindestens einer Ausführungsform können Client-Rechenvorrichtungen Workstation-Computer sein, auf denen ein beliebiges von einer Vielzahl von kommerziell erhältlichen UNIX®- oder UNIX-ähnlichen Betriebssystemen läuft, einschließlich ohne Einschränkung eine Vielzahl von GNU/Linux-Betriebssystemen, wie beispielsweise Google Chrome OS. In mindestens einer Ausführungsform können Client-Rechenvorrichtungen auch elektronische Vorrichtungen beinhalten, wie etwa einen Thin-Client-Computer, ein internetfähiges Spielsystem (z. B. eine Microsoft-Xbox-Spielekonsole mit oder ohne Kinect®-Gesteneingabevorrichtung) und/oder eine persönliche Nachrichtenvorrichtung, die in der Lage ist, über Netzwerk(e) 610 zu kommunizieren. Auch wenn das verteilte System 600 in 6 mit vier Client-Rechenvorrichtungen gezeigt ist, kann eine beliebige Anzahl von Client-Rechenvorrichtungen unterstützt werden. Andere Vorrichtungen, wie etwa Vorrichtungen mit Sensoren usw., können mit dem Server 612 interagieren.In at least one embodiment, client computing devices may be workstation computers running any of a variety of commercially available UNIX® or UNIX-like operating systems, including without limitation a variety of GNU/Linux operating systems such as Google Chrome OS . In at least one embodiment, client computing devices may also include electronic devices, such as a thin client computer, an internet-enabled gaming system (e.g., a Microsoft Xbox gaming console with or without a Kinect® gesture input device), and/or a personal messaging device capable of communicating over network(s) 610. Even if the distributed system is 600 in 6 As shown with four client computing devices, any number of client computing devices may be supported. Other devices, such as devices with sensors, etc., can interact with the server 612.

In mindestens einer Ausführungsform kann/können das/die Netzwerk(e) 610 in dem verteilten System 600 jede Art von Netzwerk sein, das Datenkommunikationen unter Verwendung eines beliebigen einer Vielzahl von verfügbaren Protokollen unterstützen kann, einschließlich ohne Einschränkung TCP/IP (transmission control protocol/Internet protocol - Übertragungssteuerungsprotokoll/Internetprotokoll), SNA (Systemnetzwerkarchitektur), IPX (Internet Packet Exchange), AppleTalk und/oder Variationen davon. In mindestens einer Ausführungsform kann/können das/die Netzwerk(e) 610 ein lokales Netzwerk (local area network - LAN), Netzwerke basierend auf Ethernet, Token-Ring, ein Weitverkehrsnetzwerk, Internet, ein virtuelles Netzwerk, ein virtuelles privates Netzwerk (VPN), ein Intranet, ein Extranet, ein öffentliches Telefonnetzwerk (public switched telephone network - PSTN), ein Infrarotnetzwerk, ein drahtloses Netzwerk (z. B. ein Netzwerk, das gemäß einem beliebigen der Protokollsuite vom Institute of Electrical and Electronics (IEEE) 802.11, Bluetooth® und/oder einem beliebigen anderen drahtlosen Protokoll arbeitet) und/oder eine beliebige Kombination dieser und/oder anderer Netzwerke sein.In at least one embodiment, network(s) 610 in distributed system 600 may be any type of network that can support data communications using any of a variety of available protocols, including without limitation TCP/IP (transmission control protocol /Internet protocol - transmission control protocol/Internet protocol), SNA (System Network Architecture), IPX (Internet Packet Exchange), AppleTalk and/or variations thereof. In at least one embodiment, network(s) 610 may include a local area network (LAN), Ethernet-based networks, token ring, wide area network, Internet, virtual network, virtual private network (VPN ), an intranet, an extranet, a public switched telephone network (PSTN), an infrared network, a wireless network (e.g., a network compliant with any of the Institute of Electrical and Electronics (IEEE) protocol suite 802.11 , Bluetooth® and/or any other wireless protocol) and/or any combination of these and/or other networks.

In mindestens einer Ausführungsform kann der Server 612 aus einem oder mehreren Allzweckcomputern, spezialisierten Server-Computern (einschließlich mittels mindestens einer Ausführungsform PC(Personalcomputer)-Servern, UNIX®-Servern, Midrange-Servern, Mainframes, Rack-montierten Servern usw.), Serverfarmen, Serverclustern oder einer beliebigen anderen geeigneten Anordnung und/oder Kombination bestehen. In mindestens einer Ausführungsform kann der Server 612 eine oder mehrere virtuelle Maschinen, auf denen virtuelle Betriebssysteme laufen, oder andere Rechenarchitekturen mit Virtualisierung beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere flexible Pools logischer Speichervorrichtungen virtualisiert werden, um virtuelle Speichervorrichtungen für einen Server zu verwalten. In mindestens einer Ausführungsform können virtuelle Netzwerke durch den Server 612 unter Verwendung von softwaredefinierten Netzwerken gesteuert werden. In mindestens einer Ausführungsform kann der Server 612 ausgelegt sein, um einen oder mehrere Dienste oder eine oder mehrere Softwareanwendungen auszuführen.In at least one embodiment, server 612 may be one or more general purpose computers, specialized server computers (including, by at least one embodiment, PC (personal computer) servers, UNIX® servers, midrange servers, mainframes, rack-mounted servers, etc.), server farms, server clusters, or any other suitable arrangement and/or combination. In at least one embodiment, server 612 may include one or more virtual machines running virtual operating systems or other computing architectures with virtualization. In at least one embodiment, one or more flexible pools of logical storage devices may be virtualized to manage virtual storage devices for a server. In at least one embodiment, virtual networks can be controlled by server 612 using software-defined networks. In at least one embodiment, server 612 may be configured to run one or more services or one or more software applications.

In mindestens einer Ausführungsform kann der Server 612 ein beliebiges Betriebssystem sowie ein beliebiges im Handel erhältliches Server-Betriebssystem ausführen. In mindestens einer Ausführungsform kann der Server 612 auch eine beliebige einer Vielzahl zusätzlicher Serveranwendungen und/oder Mid-Tier-Anwendungen ausführen, einschließlich HTTP-Server (Hypertext Transport Protocol), FTP-Server (File Transfer Protocol), CGI-Server (Common Gateway Interface), JAVA®-Server, Datenbankserver und/oder Variationen davon. In mindestens einer Ausführungsform beinhalten beispielhafte Datenbankserver ohne Einschränkung diejenigen, die im Handel von Oracle, Microsoft, Sybase, IBM (International Business Machines) erhältlich sind, und/oder Variationen davon.In at least one embodiment, server 612 may run any operating system, as well as any commercially available server operating system. In at least one embodiment, server 612 may also run any of a variety of additional server applications and/or mid-tier applications, including Hypertext Transport Protocol (HTTP) servers, File Transfer Protocol (FTP) servers, Common Gateway (CGI) servers Interface), JAVA® server, database server and/or variations thereof. In at least one embodiment, example database servers include, without limitation, those commercially available from Oracle, Microsoft, Sybase, IBM (International Business Machines), and/or variations thereof.

In mindestens einer Ausführungsform kann der Server 612 eine oder mehrere Anwendungen beinhalten, um Datenfeeds und/oder Ereignisaktualisierungen zu analysieren und zu konsolidieren, die von Benutzern der Client-Rechenvorrichtungen 602, 604, 606 und 608 empfangen werden. In mindestens einer Ausführungsform können Datenfeeds und/oder Ereignisaktualisierungen Twitter®-Feeds, Facebook®-Aktualisierungen oder Echtzeitaktualisierungen, die von einer oder mehreren Drittanbieter-Informationsquellen empfangen werden, und kontinuierliche Datenströme, die Echtzeitereignisse in Bezug auf Sensordatenanwendungen, Finanzticker, Netzwerkleistungsmesstools (z. B. Netzwerküberwachungs- und Verkehrsverwaltungsanwendungen), Clickstream-Analysetools, Automobilverkehrsüberwachung beinhalten können, und/oder Variationen davon beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein. In mindestens einer Ausführungsform kann der Server 612 auch eine oder mehrere Anwendungen beinhalten, um Datenfeeds und/oder Ereignisaktualisierungen über eine oder mehrere Anzeigevorrichtungen der Client-Rechenvorrichtungen 602, 604, 606 und 608 anzuzeigen.In at least one embodiment, server 612 may include one or more applications to analyze and consolidate data feeds and/or event updates received from users of client computing devices 602, 604, 606, and 608. In at least one embodiment, data feeds and/or event updates may include Twitter® feeds, Facebook® updates, or real-time updates received from one or more third-party information sources, and continuous data streams containing real-time events related to sensor data applications, financial tickers, network performance measurement tools (e.g. network monitoring and traffic management applications), clickstream analytics tools, automobile traffic monitoring, and/or variations thereof. In at least one embodiment, server 612 may also include one or more applications to display data feeds and/or event updates via one or more display devices of client computing devices 602, 604, 606, and 608.

In mindestens einer Ausführungsform kann das verteilte System 600 auch eine oder mehrere Datenbanken 614 und 616 beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform können Datenbanken einen Mechanismus zum Speichern von Informationen bereitstellen, wie etwa Benutzerinteraktionsinformationen, Nutzungsmusterinformationen, Anpassungsregelinformationen und andere Informationen. In mindestens einer Ausführungsform können sich die Datenbanken 614 und 616 an einer Vielzahl von Stellen befinden. In mindestens einer Ausführungsform können sich eine oder mehrere der Datenbanken 614 und 616 auf einem nicht transitorischen Speichermedium lokal auf (und/oder in) dem Server 612 befinden. In mindestens einer Ausführungsform können die Datenbanken 614 und 616 vom Server 612 entfernt sein und mit dem Server 612 über eine netzwerkbasierte oder dedizierte Verbindung kommunizieren. In mindestens einer Ausführungsform können sich die Datenbanken 614 und 616 in einem Speicherbereichsnetzwerk (storage-area network - SAN) befinden. In mindestens einer Ausführungsform können alle erforderlichen Dateien zum Durchführen von Funktionen, die dem Server 612 zugeschrieben werden, je nach Bedarf lokal auf dem Server 612 und/oder entfernt gespeichert sein. In mindestens einer Ausführungsform können die Datenbanken 614 und 616 relationale Datenbanken beinhalten, wie etwa Datenbanken, die ausgelegt sind, um Daten als Reaktion auf SQL-formatierte Befehle zu speichern, zu aktualisieren und abzurufen.In at least one embodiment, distributed system 600 may also include one or more databases 614 and 616. In at least one embodiment, databases can provide a mechanism for storing information such as user interaction information, usage pattern information, customization rule information, and other information. In at least one embodiment, databases 614 and 616 may be located in a variety of locations. In at least one embodiment, one or more of databases 614 and 616 may be local to (and/or in) server 612 on a non-transitory storage medium. In at least one embodiment, databases 614 and 616 may be remote from server 612 and communicate with server 612 via a network-based or dedicated connection. In at least one embodiment, databases 614 and 616 may reside on a storage-area network (SAN). In at least one embodiment, all necessary files to perform functions attributed to server 612 may be stored locally on server 612 and/or remotely as needed. In at least one embodiment, databases 614 and 616 may include relational databases, such as databases configured to store, update, and retrieve data in response to SQL-formatted commands.

7 veranschaulicht ein beispielhaftes Rechenzentrum 700 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet das Rechenzentrum 700 ohne Einschränkung eine Rechenzentrumsinfrastrukturschicht 710, eine Framework-Schicht 720, eine Softwareschicht 730 und eine Anwendungsschicht 740. 7 12 illustrates an example data center 700 in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, the data center 700 includes, without limitation, a data center infrastructure layer 710, a framework layer 720, a software layer 730, and an application layer 740.

In mindestens einer Ausführungsform kann, wie in 7 gezeigt, die Rechenzentrumsinfrastrukturschicht 710 einen Ressourcen-Orchestrator 712, gruppierte Rechenressourcen 714 und Knotenrechenressourcen (node computing resources - „Knoten-CRs“) 716(1)-716(N) beinhalten, wobei „N“ eine beliebige ganze positive Zahl darstellt. In mindestens einer Ausführungsform können die Knoten-CRs 716(1)-716(N) eine beliebige Anzahl von zentralen Verarbeitungseinheiten („CPUs“) oder anderen Prozessoren (einschließlich Beschleunigern, feldprogrammierbaren Gate-Arrays („FPGAs“), Grafikprozessoren usw.), Arbeitsspeichervorrichtungen (z. B. dynamischer Festwertspeicher), Datenspeichervorrichtungen (z. B. Solid-State- oder Festplattenlaufwerke), Netzwerk-Eingabe-/Ausgabe(„NW-E/A“)-Vorrichtungen, Netzwerk-Switches, virtuellen Maschinen („VMs“), Leistungsmodulen und Kühlmodulen usw. beinhalten, sind aber nicht darauf beschränkt. In mindestens einer Ausführungsform kann es sich bei einer oder mehreren Knoten-CRs unter den Knoten-CRs 716(1)-716(N) um einen Server handeln, der eine oder mehrere der vorstehend erwähnten Rechenressourcen aufweist.In at least one embodiment, as in 7 As shown, the data center infrastructure layer 710 includes a resource orchestrator 712, clustered compute resources 714, and node computing resources (“node CRs”) 716(1)-716(N), where “N” represents any positive integer. In at least one embodiment, node CRs 716(1)-716(N) may represent any number of central processing units ("CPUs") or other processors (including accelerators, field programmable gate arrays ("FPGAs"), graphics processors, etc.) , memory devices (e.g., dynamic read-only memory), data storage devices (e.g., solid state or hard disk drives), network input/output ("NW-I/O") devices, network switches, vir including but not limited to virtual machines (“VMs”), power modules and cooling modules, etc. In at least one embodiment, one or more node CRs among node CRs 716(1)-716(N) may be a server having one or more of the computing resources mentioned above.

In mindestens einer Ausführungsform können die gruppierten Rechenressourcen 714 separate Gruppierungen von Knoten-CRs beinhalten, die in einem oder mehreren Racks (nicht gezeigt) oder vielen Racks untergebracht sind, die in Rechenzentren an verschiedenen geografischen Standorten untergebracht sind (ebenfalls nicht gezeigt). Separate Gruppierungen von Knoten-CRs innerhalb der gruppierten Rechenressourcen 714 können gruppierte Rechen-, Netzwerk-, Arbeitsspeicher- oder Datenspeicherressourcen beinhalten, die zur Unterstützung einer oder mehrerer Arbeitslasten konfiguriert oder zugewiesen sein können. In mindestens einer Ausführungsform können mehrere Knoten-CRs, die CPUs oder Prozessoren beinhalten, in einem oder mehreren Racks gruppiert sein, um Rechenressourcen bereitzustellen, um eine oder mehrere Arbeitslasten zu unterstützen. In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere Racks auch eine beliebige Anzahl von Leistungsmodulen, Kühlmodulen und Netzwerk-Switches in beliebiger Kombination beinhalten.In at least one embodiment, the clustered compute resources 714 may include separate clusters of node CRs housed in one or more racks (not shown) or many racks housed in data centers in different geographic locations (also not shown). Separate groupings of node CRs within the grouped compute resources 714 may include grouped compute, network, memory, or storage resources that may be configured or allocated to support one or more workloads. In at least one embodiment, multiple node CRs, including CPUs or processors, may be grouped into one or more racks to provide computing resources to support one or more workloads. In at least one embodiment, one or more racks may also contain any number of power modules, cooling modules, and network switches in any combination.

In mindestens einer Ausführungsform kann der Ressourcen-Orchestrator 712 eine oder mehrere Knoten-CRs 716(1)-716(N) und/oder gruppierte Rechenressourcen 714 konfigurieren oder anderweitig steuern. In mindestens einer Ausführungsform kann der Ressourcen-Orchestrator 712 eine Verwaltungseinheit für Software-Design-Infrastruktur („SDI“) für das Rechenzentrum 700 beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann der Ressourcen-Orchestrator 712 Hardware, Software oder eine Kombination davon beinhalten.In at least one embodiment, resource orchestrator 712 may configure or otherwise control one or more node CRs 716(1)-716(N) and/or clustered computing resources 714. In at least one embodiment, resource orchestrator 712 may include a software design infrastructure ("SDI") manager for data center 700 . In at least one embodiment, resource orchestrator 712 may include hardware, software, or a combination thereof.

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die Framework-Schicht 720, wie in 7 gezeigt, ohne Einschränkung einen Aufgaben-Scheduler 732, einen Konfigurationsmanager 734, einen Ressourcenmanager 736 und ein verteiltes Dateisystem 738. In mindestens einer Ausführungsform kann die Framework-Schicht 720 ein Framework beinhalten, um Software 752 der Softwareschicht 730 und/oder eine oder mehrere Anwendung(en) 742 der Anwendungsschicht 740 zu unterstützen. In mindestens einer Ausführungsform kann/können die Software 752 oder die Anwendung(en) 742 jeweils webbasierte Dienstsoftware oder -anwendungen beinhalten, wie etwa diejenigen, die von Amazon Web Services, Google Cloud und Microsoft Azure bereitgestellt sind. In mindestens einer Ausführungsform kann die Framework-Schicht 720 eine Art von freiem und Open-Source-Software-Webanwendungs-Framework sein, ohne darauf beschränkt zu sein, wie etwa Apache SparkTM (im Folgenden „Spark“), welches das verteilte Dateisystem 738 für umfangreiche Datenverarbeitungen (z. B. „Big Data“) nutzen kann. In mindestens einer Ausführungsform kann der Aufgaben-Scheduler 732 einen Spark-Treiber beinhalten, um die Planung von Arbeitslasten zu erleichtern, die durch verschiedene Schichten des Rechenzentrums 700 unterstützt werden. In mindestens einer Ausführungsform kann der Konfigurationsmanager 734 dazu in der Lage sein, unterschiedliche Schichten, wie etwa die Softwareschicht 730 und die Framework-Schicht 720, einschließlich Spark und des verteilten Dateisystems 738, zu konfigurieren, um umfangreiche Datenverarbeitungen zu unterstützen. In mindestens einer Ausführungsform kann der Ressourcenmanager 736 dazu in der Lage sein, geclusterte oder gruppierte Rechenressourcen zu verwalten, die zur Unterstützung des verteilten Dateisystems 738 und des Aufgaben-Scheduler 732 abgebildet oder zugewiesen sind. In mindestens einer Ausführungsform können geclusterte oder gruppierte Rechenressourcen die gruppierte Rechenressource 714 auf der Rechenzentrumsinfrastrukturschicht 710 beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann sich der Ressourcenmanager 736 mit dem Ressourcen-Orchestrator 712 koordinieren, um diese abgebildeten oder zugewiesenen Rechenressourcen zu verwalten.In at least one embodiment, the framework layer 720, as described in 7 shown, without limitation, a task scheduler 732, a configuration manager 734, a resource manager 736, and a distributed file system 738. In at least one embodiment, the framework layer 720 may include a framework to implement software 752, software layer 730, and/or one or more applications (en) 742 of the application layer 740 to support. In at least one embodiment, software 752 or application(s) 742 may each include web-based service software or applications, such as those provided by Amazon Web Services, Google Cloud, and Microsoft Azure. In at least one embodiment, the framework layer 720 may be some type of free and open source software web application framework, such as but not limited to Apache Spark™ (hereinafter "Spark"), which is the distributed file system 738 for extensive data processing (e.g. "Big Data"). In at least one embodiment, task scheduler 732 may include a Spark driver to facilitate scheduling of workloads supported by various tiers of data center 700. In at least one embodiment, the configuration manager 734 may be able to configure different layers, such as the software layer 730 and the framework layer 720, including Spark and the distributed file system 738, to support large scale data processing. In at least one embodiment, resource manager 736 may be capable of managing clustered or grouped computing resources mapped or allocated in support of distributed file system 738 and task scheduler 732 . In at least one embodiment, clustered or grouped computing resources may include the clustered computing resource 714 at the data center infrastructure layer 710 . In at least one embodiment, resource manager 736 may coordinate with resource orchestrator 712 to manage these mapped or allocated computing resources.

In mindestens einer Ausführungsform kann die in der Softwareschicht 730 beinhaltete Software 752 Software beinhalten, die durch mindestens Abschnitte der Knoten-CRs 716(1)-716(N), gruppierte Rechenressourcen 714 und/oder das verteilte Dateisystem 738 der Framework-Schicht 720 verwendet werden. Zu einer oder mehreren Arten von Software können Software zum Durchsuchen von Internet-Webseiten, Software zum Scannen von E-Mails auf Viren, Datenbanksoftware und Software für Streaming-Videoinhalte gehören, ohne darauf beschränkt zu sein.In at least one embodiment, software 752 included in software layer 730 may include software used by at least portions of node CRs 716(1)-716(N), clustered computing resources 714, and/or distributed file system 738 of framework layer 720 will. One or more types of software may include, but are not limited to, Internet web site browsing software, e-mail virus scanning software, database software, and streaming video content software.

In mindestens einer Ausführungsform kann/können die in der Anwendungsschicht 740 beinhaltete(n) Anwendung(en) 742 eine oder mehrere Arten von Anwendungen beinhalten, die mindestens durch Abschnitte von Knoten-CRs 716(1)-716(N), gruppierten Rechenressourcen 714 und/oder dem verteilten Dateisystem 738 der Netzwerkschicht 720 verwendet wird/werden. In mindestens einer Ausführungsform können eine oder mehrere Arten von Anwendungen ohne Einschränkung CUDA-Anwendungen, 5G-Netzwerkanwendungen, Anwendungen künstlicher Intelligenz, Rechenzentrumsanwendungen und/oder Variationen davon beinhalten.In at least one embodiment, the application(s) 742 included in the application layer 740 may include one or more types of applications that are grouped at least by portions of node CRs 716(1)-716(N), computing resources 714 and/or the distributed file system 738 of the network layer 720. In at least one embodiment, one or more types of applications may include, without limitation, CUDA applications, 5G network work applications, artificial intelligence applications, data center applications and/or variations thereof.

In mindestens einer Ausführungsform können beliebige des Konfigurationsmanagers 734, des Ressourcenmanagers 736 und des Ressourcen-Orchestrators 712 eine beliebige Anzahl und Art von selbstmodifizierenden Handlungen implementieren, die auf einer beliebigen Menge und Art von Daten basieren, die auf eine beliebige technisch machbare Weise erfasst wurden. In mindestens einer Ausführungsform können selbstmodifizierende Handlungen einen Rechenzentrumsbetreiber des Rechenzentrums 700 davon befreien, möglicherweise schlechte Konfigurationsentscheidungen zu treffen, und möglicherweise vermeiden, dass Abschnitte eines Rechenzentrums nicht ausgelastet und/oder leistungsschwach sind.In at least one embodiment, any of configuration manager 734, resource manager 736, and resource orchestrator 712 may implement any number and type of self-modifying actions based on any amount and type of data collected in any technically feasible manner. In at least one embodiment, self-modifying actions may free a data center operator of data center 700 from potentially making bad configuration decisions and potentially avoid sections of a data center being underutilized and/or underperforming.

8 veranschaulicht ein Client-Server-Netzwerk 804, das durch eine Vielzahl von Netzwerk-Server-Computern 802 gebildet wird, die miteinander verbunden sind, gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform speichert jeder Netzwerk-Server-Computer 802 Daten, auf die andere Netzwerk-Server-Computer 802 und Client-Computer 806 und Netzwerke 808 zugreifen können, die in einem Weitverkehrsnetzwerk 804 verbunden sind. In mindestens einer Ausführungsform kann sich die Konfiguration eines Client-Server-Netzwerks 804 im Laufe der Zeit ändern, wenn sich Client-Computer 806 und ein oder mehrere Netzwerke 808 mit einem Netzwerk 804 verbinden und von ihm trennen und wenn ein oder mehrere Hauptleitungs-Server-Computer 802 zu einem Netzwerk 804 hinzugefügt oder aus ihm entfernt werden. In mindestens einer Ausführungsform, wenn ein Client-Computer 806 und ein Netzwerk 808 mit Netzwerk-Server-Computern 802 verbunden sind, beinhaltet das Client-Server-Netzwerk einen solchen Client-Computer 806 und ein Netzwerk 808. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Begriff Computer jede Vorrichtung oder jede Maschine, die in der Lage ist, Daten zu akzeptieren, vorgeschriebene Prozesse auf Daten anzuwenden und Ergebnisse von Prozessen bereitzustellen. 8th FIG. 8 illustrates a client-server network 804 formed by a plurality of network-server computers 802 interconnected according to at least one embodiment. In at least one embodiment, each network server computer 802 stores data that is accessible to other network server computers 802 and client computers 806 and networks 808 connected in a wide area network 804 . In at least one embodiment, the configuration of a client-server network 804 may change over time as client computers 806 and one or more networks 808 connect and disconnect from a network 804 and as one or more backbone servers -Computers 802 added to or removed from a network 804. In at least one embodiment, when a client computer 806 and network 808 are connected to network server computers 802, the client-server network includes such client computer 806 and network 808. In at least one embodiment, the term includes Computer any device or machine capable of accepting data, applying prescribed processes to data, and providing results of processes.

In mindestens einer Ausführungsform speichert das Client-Server-Netzwerk 804 Informationen, auf die Netzwerk-Server-Computer 802, entfernte Netzwerke 808 und Client-Computer 806 zugreifen können. In mindestens einer Ausführungsform werden die Netzwerk-Server-Computer 802 durch Mainframe-Computer, Minicomputer und/oder Mikrocomputer mit jeweils einem oder mehreren Prozessoren gebildet. In mindestens einer Ausführungsform sind die Server-Computer 802 durch drahtgebundene und/oder drahtlose Übertragungsmedien miteinander verbunden, wie etwa leitfähige Drähte, Glasfaserkabel und/oder Mikrowellenübertragungsmedien, Satellitenübertragungsmedien oder andere leitfähige, optische oder elektromagnetische Wellenübertragungsmedien. In mindestens einer Ausführungsform greifen Client-Computer 806 auf einen Netzwerk-Server-Computer 802 durch ein ähnliches drahtgebundenes oder ein drahtloses Übertragungsmedium zu. In mindestens einer Ausführungsform kann sich ein Client-Computer 806 mit einem Client-Server-Netzwerk 804 unter Verwendung eines Modems und eines standardmäßigen Telefonkommunikationsnetzwerks verbinden. In mindestens einer Ausführungsform können auch alternative Trägersysteme wie Kabel- und Satellitenkommunikationssysteme verwendet werden, um sich mit dem Client-Server-Netzwerk 804 zu verbinden. In mindestens einer Ausführungsform können andere nicht öffentliche oder zeitgeteilte Trägersysteme verwendet werden. In mindestens einer Ausführungsform ist das Netzwerk 804 ein globales Informationsnetzwerk, wie etwa das Internet. In mindestens einer Ausführungsform ist das Netzwerk ein nicht öffentliches Intranet, das ähnliche Protokolle wie das Internet verwendet, jedoch mit zusätzlichen Sicherheitsmaßnahmen und eingeschränkten Zugriffskontrollen. In mindestens einer Ausführungsform ist das Netzwerk 804 ein nicht öffentliches oder halbprivates Netzwerk, das proprietäre Kommunikationsprotokolle verwendet.In at least one embodiment, client-server network 804 stores information that network server computers 802, remote networks 808, and client computers 806 can access. In at least one embodiment, network server computers 802 are mainframe computers, minicomputers, and/or microcomputers each having one or more processors. In at least one embodiment, the server computers 802 are interconnected by wired and/or wireless transmission media, such as conductive wires, fiber optic cables, and/or microwave transmission media, satellite transmission media, or other conductive, optical, or electromagnetic wave transmission media. In at least one embodiment, client computers 806 access a network server computer 802 through a similar wired or wireless transmission medium. In at least one embodiment, a client computer 806 can connect to a client-server network 804 using a modem and a standard telephone communications network. In at least one embodiment, alternative carrier systems such as cable and satellite communication systems can also be used to connect to the client-server network 804 . In at least one embodiment, other non-public or time-shared carrier systems may be used. In at least one embodiment, network 804 is a global information network, such as the Internet. In at least one embodiment, the network is a non-public intranet using protocols similar to the Internet, but with additional security measures and limited access controls. In at least one embodiment, network 804 is a non-public or semi-private network that uses proprietary communication protocols.

In mindestens einer Ausführungsform ist der Client-Computer 806 ein beliebiger Endbenutzer-Computer und kann auch ein Mainframe-Computer, ein Minicomputer oder ein Mikrocomputer mit einem oder mehreren Mikroprozessoren sein. In mindestens einer Ausführungsform kann der Server-Computer 802 manchmal als ein Client-Computer fungieren, der auf einen anderen Server-Computer 802 zugreift. In mindestens einer Ausführungsform kann das entfernte Netzwerk 808 ein lokales Netzwerk sein, ein Netzwerk, das durch einen unabhängigen Dienstanbieter (independent Service provider - ISP) für das Internet zu einem Weitverkehrsnetzwerk hinzugefügt wird, oder eine andere Gruppe von Computern, die durch drahtgebundene oder drahtlose Übertragungsmedien mit einem Konfiguration, die entweder feststehend ist oder sich im Laufe der Zeit ändert, sein. In mindestens einer Ausführungsform können sich Client-Computer 806 unabhängig oder über ein entferntes Netzwerk 808 mit einem Netzwerk 804 verbinden und darauf zugreifen.In at least one embodiment, client computer 806 is any end user computer and may also be a mainframe computer, minicomputer, or microcomputer with one or more microprocessors. In at least one embodiment, server computer 802 may sometimes act as a client computer accessing another server computer 802 . In at least one embodiment, remote network 808 may be a local area network, a network added to a wide area network by an independent service provider (ISP) for the Internet, or another group of computers connected by wired or wireless Transmission media with a configuration that is either fixed or changing over time. In at least one embodiment, client computers 806 can connect to and access network 804 independently or through a remote network 808 .

9 veranschaulicht ein Computernetzwerk 908, das eine oder mehrere Rechenmaschinen verbindet, gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform kann das Netzwerk 908 eine beliebige Art einer elektronisch verbundenen Gruppe von Computern sein, einschließlich beispielsweise der folgenden Netzwerke: Internet, Intranet, lokale Netzwerke (LAN), Weitverkehrsnetzwerke (WAN) oder eine miteinander verbundene Kombination dieser Netzwerkarten. In mindestens einer Ausführungsform kann die Konnektivität innerhalb eines Netzwerks 908 ein entferntes Modem, Ethernet (IEEE 802.3), Token Ring (IEEE 802.5), Fiber Distributed Datalink Interface (FDDI), Asynchronous Transfer Mode (ATM) oder ein beliebiges anderes Kommunikationsprotokoll sein. In mindestens einer Ausführungsform können Rechenvorrichtungen, die mit einem Netzwerk verbunden sind, ein Desktop, ein Server, eine transportable Vorrichtung, ein Handgerät, eine Set-Top-Box, ein persönlicher digitaler Assistent (PDA), ein Endgerät oder eine beliebige andere gewünschte Art oder Konfiguration sein. In mindestens einer Ausführungsform können netzwerkverbundene Vorrichtungen abhängig von ihrer Funktionalität in der Verarbeitungsleistung, dem internen Speicher und anderen Leistungsaspekten stark variieren. 9 FIG. 9 illustrates a computer network 908 connecting one or more computing machines, according to at least one embodiment. In at least one embodiment, network 908 may be any type of electronically connected group of computers including, for example, the following networks: Internet, intranet, local area networks (LAN), wide area networks (WAN). or an interconnected combination of these network types. In at least one embodiment, connectivity within a network 908 may be remote modem, Ethernet (IEEE 802.3), Token Ring (IEEE 802.5), Fiber Distributed Datalink Interface (FDDI), Asynchronous Transfer Mode (ATM), or any other communication protocol. In at least one embodiment, computing devices connected to a network may be a desktop, a server, a portable device, a handheld device, a set-top box, a personal digital assistant (PDA), a terminal, or any other desired type or be configuration. In at least one embodiment, network-connected devices may vary widely in processing power, internal storage, and other performance aspects depending on their functionality.

In mindestens einer Ausführungsform kann die Kommunikation innerhalb eines Netzwerks und zu oder von Rechenvorrichtungen, die mit einem Netzwerk verbunden sind, entweder drahtgebunden oder drahtlos sein. In mindestens einer Ausführungsform kann das Netzwerk 908 mindestens teilweise das weltweite öffentliche Internet beinhalten, das im Allgemeinen eine Vielzahl von Benutzern gemäß einem Client-Server-Modell gemäß einer Spezifikation für Übertragungssteuerungsprotokoll/Internetprotokoll (TCP/IP) verbindet. In mindestens einer Ausführungsform ist das Client-Server-Netzwerk ein vorherrschendes Modell für die Kommunikation zwischen zwei Computern. In mindestens einer Ausführungsform gibt ein Client-Computer („Client“) einen oder mehrere Befehle an einen Server-Computer („Server“) aus. In mindestens einer Ausführungsform führt der Server Client-Befehle aus, indem er auf verfügbare Netzwerkressourcen zugreift und Informationen gemäß den Client-Befehlen an einen Client zurückgibt. In mindestens einer Ausführungsform wird Client-Computersystemen und Netzwerkressourcen, die auf Netzwerkservern resident sind, eine Netzwerkadresse zur Identifizierung während der Kommunikation zwischen Elementen eines Netzwerks zugewiesen. In mindestens einer Ausführungsform beinhalten Kommunikationen von anderen netzwerkverbundenen Systemen zu Servern eine Netzwerkadresse eines relevanten Servers/einer relevanten Netzwerkressource als Teil der Kommunikation, sodass ein geeignetes Ziel von Daten bzw. einer Anfrage als ein Empfänger identifiziert wird. In mindestens einer Ausführungsform, wenn ein Netzwerk 908 das globale Internet umfasst, ist eine Netzwerkadresse eine IP-Adresse in einem TCP/IP-Format, die Daten mindestens teilweise an ein E-Mail-Konto, eine Website oder ein anderes auf einem Server residentes Internet-Tool routen kann. In mindestens einer Ausführungsform können Informationen und Dienste, die auf Netzwerkservern resident sind, für einen Webbrowser eines Client-Computers über einen Domänennamen (z. B. www.site.com) verfügbar sein, der einer IP-Adresse eines Netzwerk-Servers zugeordnet ist.In at least one embodiment, communication within a network and to or from computing devices connected to a network may be either wired or wireless. In at least one embodiment, network 908 may include, at least in part, the global public Internet, which generally connects a plurality of users according to a client-server model according to a Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP) specification. In at least one embodiment, the client-server network is a dominant model for communication between two computers. In at least one embodiment, a client computer ("client") issues one or more commands to a server computer ("server"). In at least one embodiment, the server executes client commands by accessing available network resources and returning information to a client according to the client commands. In at least one embodiment, client computer systems and network resources residing on network servers are assigned a network address for identification during communications between elements of a network. In at least one embodiment, communications from other network connected systems to servers include a network address of a relevant server/resource as part of the communication such that an appropriate target of data/request is identified as a recipient. In at least one embodiment, when a network 908 comprises the global Internet, a network address is an IP address in a TCP/IP format that maps data at least in part to an email account, website, or other server resident Internet tool can route. In at least one embodiment, information and services residing on network servers may be available to a web browser of a client computer via a domain name (e.g., www.site.com) that is mapped to an IP address of a network server .

In mindestens einer Ausführungsform ist eine Vielzahl von Clients 902, 904 und 906 über jeweilige Kommunikationsverbindungen mit einem Netzwerk 908 verbunden. In mindestens einer Ausführungsform kann jeder dieser Clients über eine beliebige gewünschte Kommunikationsform auf ein Netzwerk 908 zugreifen, wie etwa über eine Einwahlmodemverbindung, eine Kabelverbindung, eine digitale Teilnehmerleitung (digital subscriber line - DSL), eine drahtlose oder eine Satellitenverbindung oder eine beliebige andere Form der Kommunikation. In mindestens einer Ausführungsform kann jeder Client unter Verwendung einer beliebigen Maschine kommunizieren, die mit einem Netzwerk 908 kompatibel ist, wie etwa ein Personalcomputer (PC), eine Arbeitsstation, ein dediziertes Endgerät, ein persönlicher Datenassistent (PDA) oder eine andere ähnliche Ausrüstung. In mindestens einer Ausführungsform können sich die Clients 902, 904 und 906 in einem gleichen geografischen Gebiet befinden oder nicht.In at least one embodiment, a plurality of clients 902, 904, and 906 are connected to a network 908 via respective communication links. In at least one embodiment, each of these clients can access a network 908 through any desired form of communication, such as a dial-up modem connection, a cable connection, a digital subscriber line (DSL), a wireless or satellite connection, or any other form of communication Communication. In at least one embodiment, each client may communicate using any machine compatible with network 908, such as a personal computer (PC), workstation, dedicated terminal, personal data assistant (PDA), or other similar equipment. In at least one embodiment, clients 902, 904, and 906 may or may not be in the same geographic area.

In mindestens einer Ausführungsform ist eine Vielzahl von Servern 910, 912 und 914 mit einem Netzwerk 918 verbunden, um Clients zu bedienen, die mit einem Netzwerk 918 kommunizieren. In mindestens einer Ausführungsform ist jeder Server typischerweise ein leistungsstarker Computer oder eine leistungsstarke Vorrichtung, die Netzwerkressourcen verwaltet und auf Client-Befehle reagiert. In mindestens einer Ausführungsform beinhalten Server computerlesbare Datenspeichermedien, wie etwa Festplattenlaufwerke und RAM-Speicher, die Programmanweisungen und Daten speichern. In mindestens einer Ausführungsform führen die Server 910, 912, 914 Anwendungsprogramme aus, die auf Client-Befehle reagieren. In mindestens einer Ausführungsform kann der Server 910 eine Webserver-Anwendung zum Reagieren auf Client-Anfragen nach HTML-Seiten ausführen und kann auch eine Mail-Server-Anwendung zum Empfangen und Weiterleiten von elektronischer Post ausführen. In mindestens einer Ausführungsform können auch andere Anwendungsprogramme, wie etwa ein FTP-Server oder ein Medienserver zum Streamen von Audio-/Videodaten an Clients, auf einem Server 910 ausgeführt werden. In mindestens einer Ausführungsform können unterschiedliche Server dazu bestimmt sein, unterschiedliche Tasks auszuführen. In mindestens einer Ausführungsform kann der Server 910 ein dedizierter Webserver sein, der Ressourcen in Bezug auf Websites für verschiedene Benutzer verwaltet, während ein Server 912 dazu bestimmt sein kann, eine Verwaltung von elektronischer Post (E-Mail) bereitzustellen. In mindestens einer Ausführungsform können andere Server für Medien (Audio, Video usw.), ein Dateiübertragungsprotokoll (file transfer protocol - FTP) oder eine Kombination von beliebigen zwei oder mehr Diensten, die typischerweise verfügbar sind oder über ein Netzwerk bereitgestellt werden, bestimmt sein. In mindestens einer Ausführungsform kann sich jeder Server an einem Standort befinden, der mit dem anderer Server identisch ist oder sich davon unterscheidet. In mindestens einer Ausführungsform kann es mehrere Server geben, die gespiegelte Tasks für Benutzer ausführen, wodurch Datenstaus verringert werden oder Datenverkehr, der zu und von einem einzelnen Server geleitet wird, minimiert wird. In mindestens einer Ausführungsform stehen die Server 910, 912, 914 unter der Steuerung eines Webhosting-Anbieters in einem Unternehmen zur Pflege und Bereitstellung von Drittanbieter-Inhalten Dritter über ein Netzwerk 918.In at least one embodiment, a plurality of servers 910, 912, and 914 are connected to a network 918 to serve clients communicating with a network 918. In at least one embodiment, each server is typically a powerful computer or device that manages network resources and responds to client commands. In at least one embodiment, servers include computer-readable data storage media, such as hard drives and random access memory, that store program instructions and data. In at least one embodiment, servers 910, 912, 914 execute application programs that respond to client commands. In at least one embodiment, server 910 may execute a web server application for responding to client requests for HTML pages, and may also execute a mail server application for receiving and forwarding electronic mail. In at least one embodiment, other application programs such as an FTP server or a media server for streaming audio/video data to clients may also run on a server 910 . In at least one embodiment, different servers may be dedicated to performing different tasks. In at least one embodiment, server 910 may be a dedicated web server that manages resources related to web sites for various users, while server 912 may be dedicated to providing electronic mail (email) management. In at least one embodiment, other servers may be for media (audio, video, etc.), a file transfer protocol (FTP), or a combination tion of any two or more services typically available or provided over a network. In at least one embodiment, each server may be located in a location that is the same as or different from other servers. In at least one embodiment, there may be multiple servers running mirrored tasks for users, thereby reducing congestion or minimizing traffic routed to and from a single server. In at least one embodiment, the servers 910, 912, 914 are under the control of a web hosting provider at an enterprise for the maintenance and delivery of third-party content over a network 918.

In mindestens einer Ausführungsform liefern Webhosting-Anbieter Dienste an zwei unterschiedliche Arten von Clients. In mindestens einer Ausführungsform fordert eine Art, die als Browser bezeichnet werden kann, Inhalt von den Servern 910, 912, 914 an, wie etwa Webseiten, E-Mail-Nachrichten, Videoclips usw. In mindestens einer Ausführungsform beauftragt eine zweite Art, die als Benutzer bezeichnet werden kann, einen Webhosting-Anbieter eine Netzwerkressource, wie etwa eine Website, zu pflegen und für Browser verfügbar zu machen. In mindestens einer Ausführungsform schließen Benutzer einen Vertrag mit einem Webhosting-Anbieter ab, um Speicherplatz, Prozessorkapazität und Kommunikationsbandbreite für ihre gewünschte Netzwerkressource gemäß einer Menge von Serverressourcen verfügbar zu machen, die ein Benutzer nutzen möchte.In at least one embodiment, web hosting providers deliver services to two different types of clients. In at least one embodiment, one type, which may be referred to as a browser, requests content from the servers 910, 912, 914, such as web pages, email messages, video clips, etc. In at least one embodiment, a second type, referred to as a User may charge a web hosting provider to maintain a network resource, such as a website, and make it available to browsers. In at least one embodiment, users contract with a web hosting provider to make disk space, processor capacity, and communication bandwidth available for their desired network resource according to an amount of server resources that a user wants to utilize.

Damit ein Webhosting-Anbieter Dienste für diese beiden Clients bereitstellen kann, müssen in mindestens einer Ausführungsform Anwendungsprogramme, die durch Server gehostete Netzwerkressourcen verwalten, richtig konfiguriert sein. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Programmkonfigurationsprozess das Definieren eines Satzes von Parametern, die mindestens teilweise die Reaktion eines Anwendungsprogramms auf Browseranforderungen steuern und die auch mindestens teilweise Serverressourcen definieren, die einem konkreten Benutzer zur Verfügung stehen.In at least one embodiment, in order for a web hosting provider to provide services to both of these clients, application programs that manage server-hosted network resources must be properly configured. In at least one embodiment, the program configuration process includes defining a set of parameters that at least partially control an application program's response to browser requests and that also at least partially define server resources available to a particular user.

In einer Ausführungsform steht ein Intranet-Server 916 mit einem Netzwerk 908 über eine Kommunikationsverbindung in Kommunikation. In mindestens einer Ausführungsform steht der Intranet-Server 916 mit einem Servermanager 918 in Kommunikation. In mindestens einer Ausführungsform umfasst der Servermanager 918 eine Datenbank mit Konfigurationsparametern eines Anwendungsprogramms, die in den Servern 910, 912, 914 genutzt werden. In mindestens einer Ausführungsform modifizieren Benutzer eine Datenbank 920 über ein Intranet 916 und interagiert ein Servermanager 918 mit Servern 910, 912, 914, um Anwendungsprogrammparameter so zu modifizieren, dass sie mit einem Inhalt einer Datenbank übereinstimmen. In mindestens einer Ausführungsform meldet sich ein Benutzer bei einem Intranet-Server 916 an, indem er über den Computer 902 eine Verbindung zu einem Intranet 916 herstellt und Authentifizierungsinformationen, wie etwa einen Benutzernamen und ein Passwort, eingibt.In one embodiment, an intranet server 916 is in communication with a network 908 via a communication link. In at least one embodiment, the intranet server 916 is in communication with a server manager 918 . In at least one embodiment, server manager 918 includes a database of application program configuration parameters used in servers 910,912,914. In at least one embodiment, users modify a database 920 over an intranet 916 and a server manager 918 interacts with servers 910, 912, 914 to modify application program parameters to match a content of a database. In at least one embodiment, a user logs into an intranet server 916 by connecting to an intranet 916 via computer 902 and entering authentication information, such as a username and password.

In mindestens einer Ausführungsform authentifiziert ein Intranet-Server 916 einen Benutzer, wenn sich ein Benutzer für einen neuen Dienst anmelden oder einen bestehenden Dienst modifizieren möchte, und stellt einem Benutzer eine interaktive Bildschirmanzeige/ein Bedienfeld bereit, die bzw. das einem Benutzer den Zugriff auf Konfigurationsparameter für ein konkretes Anwendungsprogramm erlaubt. In mindestens einer Ausführungsform wird einem Benutzer eine Reihe von modifizierbaren Textfeldern präsentiert, die Aspekte einer Konfiguration einer Benutzerwebsite oder einer anderen Netzwerkressource beschreiben. Wenn ein Benutzer in mindestens einer Ausführungsform den auf einem Server für seine Website reservierten Speicherplatz vergrößern möchte, wird einem Benutzer ein Feld bereitgestellt, in dem ein Benutzer einen gewünschten Speicherplatz festlegt. In mindestens einer Ausführungsform aktualisiert ein Intranet-Server 916 als Reaktion auf den Empfang dieser Informationen eine Datenbank 920. In mindestens einer Ausführungsform leitet der Servermanager 918 diese Informationen an einen geeigneten Server weiter, und ein neuer Parameter wird während des Anwendungsprogrammbetriebs verwendet. In mindestens einer Ausführungsform ist ein Intranet-Server 916 konfiguriert, um Benutzern Zugriff auf Konfigurationsparameter von gehosteten Netzwerkressourcen (z. B. Webseiten, E-Mail, FTP-Sites, Mediensites usw.) bereitzustellen, für die ein Benutzer einen Vertrag mit einem Webhosting-Dienstanbieter abgeschlossen hat.In at least one embodiment, an intranet server 916 authenticates a user when a user wishes to sign up for a new service or modify an existing service and provides a user with an interactive screen display/panel that allows a user to access Configuration parameters allowed for a specific application program. In at least one embodiment, a user is presented with a series of modifiable text fields that describe aspects of a configuration of a user's website or other network resource. In at least one embodiment, when a user desires to increase the amount of disk space reserved on a server for their website, a user is provided with a field for a user to specify a desired disk space. In at least one embodiment, an intranet server 916 updates a database 920 in response to receiving this information. In at least one embodiment, the server manager 918 forwards this information to an appropriate server and a new parameter is used during application program operation. In at least one embodiment, an intranet server 916 is configured to provide users with access to configuration parameters of hosted network resources (e.g., web pages, email, FTP sites, media sites, etc.) for which a user contracts with a web hosting service service provider has completed.

10A veranschaulicht ein vernetztes Computersystem 1000A gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform umfasst das vernetzte Computersystem 1000A eine Vielzahl von Knoten oder Personalcomputern („PCs“) 1002, 1018, 1020. In mindestens einer Ausführungsform umfasst der Personalcomputer oder Knoten 1002 einen Prozessor 1014, einen Speicher 1016, eine Videokamera 1004, ein Mikrofon 1006, eine Maus 1008, Lautsprecher 1010 und einen Monitor 1012. In mindestens einer Ausführungsform können die PCs 1002, 1018, 1020 beispielsweise jeweils einen oder mehrere Desktop-Server eines internen Netzwerks innerhalb einer gegebenen Firma ausführen oder können Server eines allgemeinen Netzwerks sein, das nicht auf eine spezifische Umgebung beschränkt ist. In mindestens einer Ausführungsform gibt es einen Server pro PC-Knoten eines Netzwerks, sodass jeder PC-Knoten eines Netzwerks einen konkreten Netzwerkserver mit einer konkreten Netzwerk-URL-Adresse darstellt. In mindestens einer Ausführungsform verwendet jeder Server standardmäßig eine Standardwebseite für den Benutzer dieses Servers, die selbst eingebettete URLs enthalten kann, die auf weitere Unterseiten dieses Benutzers auf diesem Server oder auf andere Server oder Seiten auf anderen Servern in einem Netzwerk zeigen. 10A 10 illustrates a networked computer system 1000A in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, the networked computer system 1000A includes a plurality of nodes or personal computers ("PCs") 1002, 1018, 1020. In at least one embodiment, the personal computer or node 1002 includes a processor 1014, memory 1016, video camera 1004, microphone 1006, a mouse 1008, speakers 1010, and a monitor 1012. For example, in at least one embodiment, PCs 1002, 1018, 1020 may each run one or more desktop servers of an internal network within a given company, or may be servers of a general network that is not limited to a specific environment. In at least one embodiment, there is one server per network PC node, such that each network PC node represents a specific network server with a specific network URL address. In at least one embodiment, each server defaults to a default web page for that server's user, which may itself contain embedded URLs pointing to that user's other subpages on that server, or to other servers or pages on other servers in a network.

In mindestens einer Ausführungsform sind die Knoten 1002, 1018, 1020 und andere Knoten eines Netzwerks über ein Medium 1022 miteinander verbunden. In mindestens einer Ausführungsform kann das Medium 1022 ein Kommunikationskanal sein, wie etwa ein Integrated Services Digital Network („ISDN“). In mindestens einer Ausführungsform können verschiedene Knoten eines vernetzten Computersystems durch eine Vielzahl von Kommunikationsmedien verbunden sein, einschließlich lokaler Netzwerke („LAN“), analoger Telefonleitungen (plain-old telephone line - „POTS“), die manchmal als öffentliches Telefonnetzwerk („PSTN“) bezeichnet werden, und/oder Variationen davon. In mindestens einer Ausführungsform können verschiedene Knoten eines Netzwerks auch Computersystembenutzer darstellen, die über ein Netzwerk, wie etwa das Internet, miteinander verbunden sind. In mindestens einer Ausführungsform weist jeder Server in einem Netzwerk (der von einem konkreten Knoten eines Netzwerks in einer gegebenen Instanz ausgeführt wird) eine eindeutige Adresse oder Identifikation innerhalb eines Netzwerks auf, die in Form einer URL spezifiziert werden kann.In at least one embodiment, nodes 1002, 1018, 1020, and other nodes of a network are interconnected via medium 1022. In at least one embodiment, medium 1022 may be a communications channel, such as an Integrated Services Digital Network ("ISDN"). In at least one embodiment, various nodes of a networked computer system may be connected by a variety of communications media, including local area networks ("LAN"), plain-old telephone line ("POTS"), sometimes referred to as a public switched telephone network ("PSTN"), ) and/or variations thereof. In at least one embodiment, various nodes of a network may also represent computer system users that are connected through a network, such as the Internet. In at least one embodiment, each server on a network (executed by a particular node of a network in a given instance) has a unique address or identifier within a network that can be specified in the form of a URL.

In mindestens einer Ausführungsform kann somit eine Vielzahl von Mehrpunkt-Konferenzeinheiten (multi-point conferencing units - „MCU“) verwendet werden, um Daten zu und von verschiedenen Knoten oder „Endpunkten“ eines Konferenzsystems zu übertragen. In mindestens einer Ausführungsform können Knoten und/oder MCUs zusätzlich zu verschiedenen anderen Kommunikationsmedien, wie etwa Knoten, die durch das Internet verbunden sind, über eine ISDN-Verbindung oder über ein lokales Netzwerk („LAN“) miteinander verbunden sein. In mindestens einer Ausführungsform können Knoten eines Konferenzsystems im Allgemeinen direkt mit einem Kommunikationsmedium, wie etwa einem LAN, oder durch eine MCU verbunden sein und dieses Konferenzsystem kann andere Knoten oder Elemente, wie etwa Router, Server und/oder Variationen davon, umfassen.Thus, in at least one embodiment, a plurality of multi-point conferencing units ("MCUs") may be used to transmit data to and from various nodes or "endpoints" of a conferencing system. In at least one embodiment, nodes and/or MCUs may be interconnected via an ISDN connection or via a local area network ("LAN"), in addition to various other communication media, such as nodes connected through the Internet. In at least one embodiment, nodes of a conferencing system may generally be connected directly to a communication medium such as a LAN or through an MCU, and this conferencing system may include other nodes or elements such as routers, servers, and/or variations thereof.

In mindestens einer Ausführungsform ist der Prozessor 1014 ein programmierbarer Allzweckprozessor. In mindestens einer Ausführungsform können Prozessoren der Knoten des vernetzten Computersystems 1000A auch Spezial-Videoprozessoren sein. In mindestens einer Ausführungsform können verschiedene Peripheriegeräte und Komponenten eines Knotens, wie etwa die des Knotens 1002, von denen anderer Knoten abweichen. In mindestens einer Ausführungsform können der Knoten 1018 und der Knoten 1020 identisch mit dem Knoten 1002 oder unterschiedlich konfiguriert sein. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Knoten zusätzlich zu PC-Systemen auf einem beliebigen geeigneten Computersystem implementiert sein.In at least one embodiment, processor 1014 is a general purpose programmable processor. In at least one embodiment, processors of nodes of networked computer system 1000A may also be special purpose video processors. In at least one embodiment, various peripherals and components of a node, such as those of node 1002, may differ from other nodes. In at least one embodiment, node 1018 and node 1020 may be identical to node 1002 or configured differently. In at least one embodiment, a node may be implemented on any suitable computer system in addition to personal computer systems.

10B veranschaulicht ein vernetztes Computersystem 1000B gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform veranschaulicht das System 1000B ein Netzwerk, wie etwa ein LAN 1024, das verwendet werden kann, um eine Vielzahl von Knoten miteinander zu verbinden, die miteinander kommunizieren können. In mindestens einer Ausführungsform ist eine Vielzahl von Knoten an das LAN 1024 angeschlossen, wie etwa PC-Knoten 1026, 1028, 1030. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Knoten auch über einen Netzwerkserver oder andere Mittel mit dem LAN verbunden sein. In mindestens einer Ausführungsform umfasst das System 1000B andere Arten von Knoten oder Elementen, wobei mindestens eine Ausführungsform Router, Server und Knoten beinhaltet. 10B 10 illustrates a networked computer system 1000B in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, the system 1000B illustrates a network, such as a LAN 1024, that can be used to interconnect a plurality of nodes that can communicate with each other. In at least one embodiment, a plurality of nodes are connected to the LAN 1024, such as PC nodes 1026, 1028, 1030. In at least one embodiment, a node may also be connected to the LAN through a network server or other means. In at least one embodiment, system 1000B includes other types of nodes or elements, with at least one embodiment including routers, servers, and nodes.

10C veranschaulicht ein vernetztes Computersystem 1000C gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform veranschaulicht das System 1000C ein WWW-System, das Kommunikationen über ein Backbone-Kommunikationsnetzwerk, wie etwa das Internet 1032, aufweist, das verwendet werden kann, um eine Vielzahl von Knoten eines Netzes miteinander zu verbinden. In mindestens einer Ausführungsform ist das WWW ein Satz von Protokollen, der auf dem Internet arbeitet, und ermöglicht, dass ein grafisches Schnittstellensystem darauf arbeitet, um auf Informationen über das Internet zuzugreifen. In mindestens einer Ausführungsform ist eine Vielzahl von Knoten an das Internet 1032 im WWW angeschlossen, wie etwa PC-Knoten 1040, 1042, 1044. In mindestens einer Ausführungsform bildet ein Knoten über einen WWW-HTTP-Server, wie etwa die Server 1034, 1036, eine Schnittstelle mit anderen Knoten des WWW. In mindestens einer Ausführungsform kann der PC 1044 ein PC sein, der einen Knoten des Netzwerks 1032 bildet und selbst seinen Server 1036 ausführt, obwohl PC 1044 und Server 1036 zu Veranschaulichungszwecken in 10C separat dargestellt sind. 10C 10 illustrates a networked computing system 1000C in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, the system 1000C illustrates a WWW system having communications over a backbone communications network, such as the Internet 1032, which can be used to interconnect a plurality of nodes of a network. In at least one embodiment, the WWW is a set of protocols that operates on the Internet and allows a graphical interface system to operate on it to access information over the Internet. In at least one embodiment, a plurality of nodes connect to the Internet 1032 on the WWW, such as PC nodes 1040, 1042, 1044. In at least one embodiment, a node connects via a WWW HTTP server, such as servers 1034, 1036 , an interface with other nodes of the WWW. In at least one embodiment, PC 1044 may be a PC that forms a node of network 1032 and itself runs its server 1036, although PC 1044 and server 1036 are shown in FIG 10C are shown separately.

In mindestens einer Ausführungsform ist WWW ein verteilter Anwendungstyp, gekennzeichnet durch WWW HTTP, das WWW-Protokoll, das auf dem Übertragungssteuerungsprotokoll/Internetprotokoll („TCP/IP“) des Internets läuft. In mindestens einer Ausführungsform kann das WWW somit durch einen Satz von Protokollen (d. h. HTTP) gekennzeichnet sein, die im Internet als sein „Backbone“ laufen.In at least one embodiment, WWW is a distributed application type characterized by WWW HTTP, the WWW protocol running on top of the Internet's Transmission Control Protocol/Internet Protocol ("TCP/IP"). Thus, in at least one embodiment, the WWW may be characterized by a set of protocols (ie, HTTP) running on the Internet as its "backbone."

In mindestens einer Ausführungsform ist ein Webbrowser eine Anwendung, die auf einem Knoten eines Netzwerks läuft und in WWW-kompatiblen Netzwerksystemen Benutzern eines konkreten Servers oder Knotens erlaubt, solche Informationen anzuzeigen, und es somit einem Benutzer erlaubt, grafische und textbasierte Dateien zu suchen, die über Hypertext-Links miteinander verknüpft sind, die in Dokumente oder Dateien eingebettet sind, die von Servern in einem Netzwerk verfügbar sind, die HTTP verstehen. In mindestens einer Ausführungsform kann ein abgerufenes Dokument verschiedene darin eingebettete Hypertext-Links und eine lokale Kopie einer Seite aufweisen, die lokal für einen abrufenden Benutzer erstellt wird, wenn eine gegebene Webseite eines ersten Servers, der einem ersten Knoten zugeordnet ist, durch einen Benutzer unter Verwendung eines anderen Servers in einem Netzwerk wie dem Internet abgerufen wird. Wenn ein Benutzer auf einen Hypertext-Link klickt, reichen in mindestens einer Ausführungsform lokal gespeicherte Informationen in Bezug auf einen ausgewählten Hypertext-Link typischerweise aus, um es der Maschine eines Benutzers zu ermöglichen, eine Verbindung über das Internet zu einem Server zu öffnen, der durch einen Hypertext-Link angegeben wird.In at least one embodiment, a web browser is an application running on a node of a network and in WWW-compatible network systems allows users of a specific server or node to display such information, and thus allows a user to search graphical and text-based files that linked together by hypertext links embedded in documents or files available from servers on a network that understand HTTP. In at least one embodiment, a retrieved document may have various hypertext links embedded therein and a local copy of a page created locally for a retrieving user when a given web page of a first server associated with a first node is visited by a user using another server on a network such as the Internet. In at least one embodiment, when a user clicks on a hypertext link, locally stored information relating to a selected hypertext link is typically sufficient to enable a user's machine to open a connection over the Internet to a server running indicated by a hypertext link.

In mindestens einer Ausführungsform kann mehr als ein Benutzer mit jedem HTTP-Server über ein LAN, wie etwa das LAN 1038, gekoppelt sein, wie in Bezug auf den WWW-HTTP-Server 1034 veranschaulicht. In mindestens einer Ausführungsform kann das System 1000C auch andere Arten von Knoten oder Elementen umfassen. In mindestens einer Ausführungsform ist ein WWW-HTTP-Server eine Anwendung, die auf einer Maschine, wie etwa einem PC, läuft. In mindestens einer Ausführungsform kann davon ausgegangen werden, dass jeder Benutzer einen eindeutigen „Server“ aufweist, wie in Bezug auf den PC 1044 veranschaulicht. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Server als ein Server betrachtet werden, wie etwa der WWW-HTTP-Server 1034, der Zugriff auf ein Netzwerk für ein LAN oder eine Vielzahl von Knoten oder eine Vielzahl von LAN bereitstellt. In mindestens einer Ausführungsform gibt es eine Vielzahl von Benutzern, von der jeder einen Desktop-PC oder Knoten eines Netzwerks aufweist, wobei jeder Desktop-PC potentiell einen Server für einen Benutzer davon herstellt. In mindestens einer Ausführungsform ist jeder Server einer konkreten Netzwerkadresse oder URL zugeordnet, die, wenn darauf zugegriffen wird, eine Standardwebseite für diesen Benutzer bereitstellt. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Webseite weitere Links (eingebettete URL) enthalten, die auf weitere Unterseiten dieses Benutzers auf diesem Server oder auf andere Server in einem Netzwerk oder Seiten auf anderen Servern in einem Netzwerk zeigen.In at least one embodiment, more than one user may be coupled to each HTTP server over a LAN, such as LAN 1038, as illustrated with respect to WWW HTTP server 1034. In at least one embodiment, the system 1000C may also include other types of nodes or elements. In at least one embodiment, a WWW HTTP server is an application running on a machine, such as a PC. In at least one embodiment, each user may be considered to have a unique "server" as illustrated with respect to PC 1044 . In at least one embodiment, a server may be considered a server, such as WWW HTTP server 1034, that provides access to a network for a LAN or a plurality of nodes or a plurality of LANs. In at least one embodiment, there are a plurality of users, each having a desktop PC or node of a network, each desktop potentially producing a server for a user thereof. In at least one embodiment, each server is associated with a specific network address or URL that, when accessed, provides a default web page for that user. In at least one embodiment, a web page may contain other links (embedded URL) pointing to other subpages of that user on that server or to other servers in a network or pages on other servers in a network.

Cloud-Computing und -DiensteCloud Computing and Services

Die folgenden Figuren legen ohne Einschränkung beispielhafte cloudbasierte Systeme dar, die verwendet werden können, um mindestens eine Ausführungsform zu implementieren.The following figures set forth, without limitation, example cloud-based systems that can be used to implement at least one embodiment.

In mindestens einer Ausführungsform ist Cloud-Computing eine Machart eines Rechensystems, bei dem dynamisch skalierbare und oft virtualisierte Ressourcen als Dienst über das Internet bereitgestellt werden. In mindestens einer Ausführungsform müssen die Benutzer keine Kenntnisse, kein Fachwissen oder keine Kontrolle über die Technologieinfrastruktur haben, die als „in der Cloud“ bezeichnet werden kann, die sie unterstützt. In mindestens einer Ausführungsform umfasst Cloud-Computing Infrastruktur-als-Dienst, Plattform-als-Dienst, Software-als-Dienst und andere Variationen, die ein gemeinsames Leitmotiv der Abhängigkeit vom Internet zum Erfüllen von Rechenbedürfnissen von Benutzern aufweisen. In mindestens einer Ausführungsform kann ein typischer Cloud-Einsatz, wie etwa in einer privaten Cloud (z. B. Unternehmensnetzwerk) oder einem Rechenzentrum (data center - DC) in einer öffentlichen Cloud (z. B. Internet) aus Tausenden von Servern (oder alternativ VM), Hunderten von Ethernet, Fibre-Channel- oder Fibre-Channel-over-Ethernet(FCoE)-Ports, Switching- und Speicherinfrastruktur usw. bestehen. In mindestens einer Ausführungsform kann die Cloud auch aus einer Netzwerkdienstinfrastruktur wie IPsec-VPN-Hubs, Firewalls, Lastausgleichern, Weitverkehrsnetz(WAN)-Optimierern usw. bestehen. In mindestens einer Ausführungsform können entfernte Teilnehmer sicher auf Cloud-Anwendungen und -Dienste zugreifen, indem sie sich über einen VPN-Tunnel, wie etwa einen IPsec-VPN-Tunnel, verbinden.In at least one embodiment, cloud computing is a type of computing system in which dynamically scalable and often virtualized resources are provided as a service over the Internet. In at least one embodiment, users are not required to have knowledge, expertise, or control over the technology infrastructure that may be termed "in the cloud" that supports them. In at least one embodiment, cloud computing includes infrastructure-as-a-service, platform-as-a-service, software-as-a-service, and other variations that share a common theme of dependence on the Internet to meet users' computing needs. In at least one embodiment, a typical cloud deployment, such as in a private cloud (e.g., corporate network) or data center (DC) in a public cloud (e.g., Internet), may consist of thousands of servers (or alternatively VM), hundreds of Ethernet, Fiber Channel or Fiber Channel over Ethernet (FCoE) ports, switching and storage infrastructure, etc. In at least one embodiment, the cloud may also consist of network services infrastructure such as IPsec VPN hubs, firewalls, load balancers, wide area network (WAN) optimizers, and so on. In at least one embodiment, remote parties can securely access cloud applications and services by connecting through a VPN tunnel, such as an IPsec VPN tunnel.

In mindestens einer Ausführungsform ist Cloud-Computing ein Modell zum Ermöglichen eines bequemen On-Demand-Netzwerkzugriffs auf einen gemeinsam genutzten Pool konfigurierbarer Rechenressourcen (z. B. Netzwerke, Server, Speicher, Anwendungen und Dienste), die schnell mit minimalem Verwaltungsaufwand oder Dienstanbieterinteraktion bereitgestellt und freigegeben werden können.In at least one embodiment, cloud computing is a model for enabling convenient, on-demand network access to a shared pool of configurable computing resources (e.g., networks, servers, storage, applications, and services) that are rapidly provisioned with minimal management effort or service provider interaction and can be released.

In mindestens einer Ausführungsform ist Cloud-Computing durch On-Demand-Selbstbedienung gekennzeichnet, bei der ein Verbraucher einseitig Rechenfähigkeiten, wie etwa Serverzeit und Netzwerkspeicher, nach Bedarf automatisch bereitstellen kann, ohne dass eine menschliche Interaktion mit dem jeweiligen Dienstanbieter erforderlich ist. In mindestens einer Ausführungsform ist Cloud-Computing durch einen breiten Netzwerkzugriff gekennzeichnet, bei dem Fähigkeiten über ein Netzwerk verfügbar sind und auf die über Standardmechanismen zugegriffen wird, welche die Verwendung durch heterogene Thin- oder Thick-Client-Plattformen (z. B. Mobiltelefone, Laptops und PDA) fördern. In mindestens einer Ausführungsform ist Cloud-Computing gekennzeichnet durch Ressourcen-Pooling, bei dem die Rechenressourcen eines Anbieters gepoolt werden, um mehrere Verbraucher unter Verwendung eines mehrmandantenfähigen Modells zu bedienen, wobei verschiedene physische und virtuelle Ressourcen gemäß Verbrauchernachfrage dynamisch zugewiesen und neu zugewiesen werden. In mindestens einer Ausführungsform besteht ein Gefühl der Standortunabhängigkeit darin, dass ein Kunde im Allgemeinen keine Kontrolle oder Kenntnis über einen genauen Standort der bereitgestellten Ressourcen hat, aber in der Lage sein kann, den Standort auf einer höheren Abstraktionsebene (z. B. Land, Staat oder Rechenzentrum) festzulegen.In at least one embodiment, cloud computing is characterized by on-demand self-service, where a consumer can unilaterally automatically provision computing capabilities, such as server time and network storage, as needed, without requiring human interaction with the respective service provider. In at least one embodiment, cloud computing is characterized by broad network access, where capabilities are available over a network and accessed through standard mechanisms that allow for use by heterogeneous thin or thick client platforms (e.g., cellular phones, laptops and PDA). In at least one embodiment, cloud computing is characterized by resource pooling, in which a provider's computing resources are pooled to serve multiple consumers using a multi-tenant model, where various physical and virtual resources are dynamically allocated and reallocated according to consumer demand. In at least one embodiment, a sense of location independence is that a customer generally has no control or knowledge of a precise location of the provided resources, but may be able to determine the location at a higher level of abstraction (e.g., country, state or data center).

In mindestens einer Ausführungsform beinhalten Ressourcen Datenspeicher, Verarbeitung, Arbeitsspeicher, Netzwerkbandbreite und virtuelle Maschinen. In mindestens einer Ausführungsform ist Cloud-Computing durch eine schnelle Elastizität gekennzeichnet, bei der Fähigkeiten schnell und elastisch, in einigen Fällen automatisch, für ein schnelles Scale-Out bereitgestellt werden können und für ein schnelles Scale-In schnell freigegeben werden. In mindestens einer Ausführungsform erscheinen einem Verbraucher die zur Bereitstellung verfügbaren Fähigkeiten oft als unbegrenzt und können jederzeit in beliebiger Menge erworben werden. In mindestens einer Ausführungsform ist Cloud-Computing durch einen gemessenen Dienst gekennzeichnet, bei dem Cloud-Systeme die Ressourcennutzung automatisch steuern und optimieren, indem sie eine Messfähigkeit auf einer bestimmten Abstraktionsebene nutzen, die für eine Art von Dienst (z. B. Speicherung, Verarbeitung, Bandbreite und aktive Benutzerkonten) geeignet ist. In mindestens einer Ausführungsform kann die Ressourcennutzung überwacht, gesteuert und gemeldet werden, um Transparenz sowohl für einen Anbieter als auch für einen Verbraucher eines genutzten Dienstes bereitzustellen.In at least one embodiment, resources include storage, processing, memory, network bandwidth, and virtual machines. In at least one embodiment, cloud computing is characterized by fast elasticity, where capabilities can be quickly and elastically, in some cases automatically, provisioned for rapid scale-out and quickly released for rapid scale-in. In at least one embodiment, the capabilities available for deployment often appear to a consumer as unlimited and can be purchased in any quantity at any time. In at least one embodiment, cloud computing is characterized by metered service, in which cloud systems automatically control and optimize resource usage using a metering capability at some abstraction level specific to a type of service (e.g., storage, processing , bandwidth and active user accounts) is suitable. In at least one embodiment, resource usage can be monitored, controlled, and reported to provide transparency to both a provider and a consumer of a consumed service.

In mindestens einer Ausführungsform kann Cloud-Computing mit verschiedenen Diensten assoziiert sein. In mindestens einer Ausführungsform kann sich Cloud-Software-als-Dienst (SaaS) auf einen Dienst beziehen, bei dem eine einem Verbraucher bereitgestellte Fähigkeit darin besteht, die Anwendungen eines Anbieters zu verwenden, die auf einer Cloud-Infrastruktur laufen. In mindestens einer Ausführungsform sind Anwendungen von verschiedenen Client-Vorrichtungen über eine Thin-Client-Schnittstelle wie etwa einen Webbrowser (z. B. webbasierte E-Mail) zugänglich. In mindestens einer Ausführungsform verwaltet oder steuert der Verbraucher nicht die zugrunde liegende Cloud-Infrastruktur, einschließlich des Netzwerks, der Server, der Betriebssysteme, des Speichers oder sogar einzelner Anwendungsfunktionen, mit einer möglichen Ausnahme von begrenzten benutzerspezifischen Anwendungskonfigurationseinstellungen.In at least one embodiment, cloud computing may be associated with various services. In at least one embodiment, cloud software-as-a-service (SaaS) may refer to a service where a capability provided to a consumer is to use a provider's applications running on a cloud infrastructure. In at least one embodiment, applications are accessible from various client devices via a thin client interface, such as a web browser (e.g., web-based email). In at least one embodiment, the consumer does not manage or control the underlying cloud infrastructure, including network, servers, operating systems, storage, or even individual application functions, with a possible exception of limited user-specific application configuration settings.

In mindestens einer Ausführungsform kann sich Cloud-Plattform-als-Dienst (Plattform as a Service - PaaS) auf einen Dienst beziehen, bei dem eine einem Verbraucher bereitgestellte Fähigkeit darin besteht, vom Verbraucher erstellte oder erworbene Anwendungen, die unter Verwendung von Programmiersprachen und Tools erstellt wurden, die durch einen Anbieter unterstützt werden, auf einer Cloud-Infrastruktur einzusetzen. In mindestens einer Ausführungsform verwaltet oder steuert der Verbraucher nicht die zugrunde liegende Cloud-Infrastruktur, einschließlich der Netzwerke, Server, Betriebssysteme oder des Speichers, sondern hat die Kontrolle über die eingesetzten Anwendungen und möglicherweise die Konfigurationen der Anwendungs-Hosting-Umgebung.In at least one embodiment, cloud platform-as-a-service (PaaS) may refer to a service where a capability provided to a consumer is to run consumer-created or purchased applications using programming languages and tools were created, which are supported by a provider, to be used on a cloud infrastructure. In at least one embodiment, the consumer does not manage or control the underlying cloud infrastructure, including networks, servers, operating systems, or storage, but has control over the deployed applications and possibly application hosting environment configurations.

In mindestens einer Ausführungsform kann sich Cloud-Infrastruktur-als-Dienst (Infrastructure as a Service - IaaS) auf einen Dienst beziehen, bei dem eine einem Verbraucher bereitgestellte Fähigkeit darin besteht, Verarbeitungs-, Speicher-, Netzwerk- und andere grundlegende Rechenressourcen bereitzustellen, wobei ein Verbraucher in der Lage ist, frei wählbare Software einzusetzen und auszuführen, was Betriebssysteme und Anwendungen beinhalten kann. In mindestens einer Ausführungsform verwaltet oder kontrolliert der Verbraucher die zugrunde liegende Cloud-Infrastruktur nicht, hat aber die Kontrolle über Betriebssysteme, Speicher, eingesetzte Anwendungen und möglicherweise begrenzte Kontrolle über ausgewählte Netzwerkkomponenten (z. B. Host-Firewalls).In at least one embodiment, cloud infrastructure as a service (IaaS) may refer to a service where a capability provided to a consumer is to provision processing, storage, networking, and other basic computing resources, wherein a consumer is able to deploy and run arbitrary software, which may include operating systems and applications. In at least one embodiment, the consumer does not manage or control the underlying cloud infrastructure, but has control over operating systems, storage, deployed applications, and possibly limited control over selected network components (e.g., host firewalls).

In mindestens einer Ausführungsform kann Cloud-Computing auf verschiedene Art und Weise eingesetzt werden. In mindestens einer Ausführungsform kann sich eine nicht öffentliche Cloud auf eine Cloud-Infrastruktur beziehen, die ausschließlich für eine Organisation betrieben wird. In mindestens einer Ausführungsform kann eine nicht öffentliche Cloud durch eine Organisation oder einen Drittanbieter verwaltet werden und kann innerhalb oder außerhalb des Betriebsgeländes existieren. In mindestens einer Ausführungsform kann sich eine gemeinschaftliche Cloud auf eine Cloud-Infrastruktur beziehen, die von mehreren Organisationen gemeinsam genutzt wird und eine bestimmte Gemeinschaft unterstützt, die gemeinsame Anliegen hat (z. B. Zielsetzung, Sicherheitsanforderungen, Richtlinien und Compliance-Überlegungen). In mindestens einer Ausführungsform kann eine gemeinschaftliche Cloud durch eine Organisation oder einen Drittanbieter verwaltet werden und kann innerhalb oder außerhalb des Betriebsgeländes existieren. In mindestens einer Ausführungsform kann sich eine öffentliche Cloud auf eine Cloud-Infrastruktur beziehen, die einer breiten Öffentlichkeit oder einer großen Industriegruppe zur Verfügung gestellt wird und sich im Besitz einer Organisation befindet, die Cloud-Dienste bereitstellt. In mindestens einer Ausführungsform kann sich eine Hybrid-Cloud auf eine Cloud-Infrastruktur beziehen, die eine Zusammensetzung aus zwei oder mehr Clouds (nicht öffentlich, gemeinschaftlich oder öffentlich) ist, die eigenständige Einheiten bleiben, aber durch standardisierte oder proprietäre Technologie miteinander verbunden sind, die Daten- und Anwendungsportabilität ermöglicht (z. B. Cloud Bursting für den Lastausgleich zwischen Clouds). In mindestens einer Ausführungsform ist eine Cloud-Computing-Umgebung dienstorientiert mit einem Fokus auf Staatenlosigkeit, geringer Kopplung, Modularität und semantischer Interoperabilität.In at least one embodiment, cloud computing can be deployed in a variety of ways. In at least one embodiment, a non-public cloud may refer to a cloud infrastructure that operates exclusively for an organization. In at least one embodiment, a non-public cloud may be managed by an organization or a third party den and may exist inside or outside the premises. In at least one embodiment, a community cloud may refer to a cloud infrastructure that is shared by multiple organizations and supports a particular community that shares common concerns (e.g., purpose, security requirements, policies, and compliance considerations). In at least one embodiment, a collaborative cloud may be managed by an organization or a third party and may exist on-premises or off-premises. In at least one embodiment, a public cloud may refer to a cloud infrastructure made available to a general public or industry group and owned by an organization that provides cloud services. In at least one embodiment, a hybrid cloud may refer to a cloud infrastructure that is a composite of two or more clouds (non-public, community, or public) that remain distinct entities but are interconnected through standardized or proprietary technology. that enables data and application portability (e.g. cloud bursting for load balancing between clouds). In at least one embodiment, a cloud computing environment is service oriented with a focus on statelessness, low coupling, modularity, and semantic interoperability.

11 veranschaulicht eine oder mehrere Komponenten einer Systemumgebung 1100, in der Dienste als Drittanbieter-Netzwerkdienste angeboten werden können, gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Drittanbieter-Netzwerk als Cloud, Cloud-Netzwerk, Cloud-Computing-Netzwerk und/oder Variationen davon bezeichnet werden. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die Systemumgebung 1100 eine oder mehrere Client-Rechenvorrichtungen 1104, 1106 und 1108, die durch Benutzer verwendet werden können, um mit einem Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 zu interagieren, das Drittanbieter-Netzwerkdienste bereitstellt, die als Cloud-Computing-Dienste bezeichnet werden können. In mindestens einer Ausführungsform kann das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 einen oder mehrere Computer und/oder Server umfassen. 11 11 illustrates one or more components of a system environment 1100 in which services may be offered as third-party network services, in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, a third-party network may be referred to as a cloud, cloud network, cloud computing network, and/or variations thereof. In at least one embodiment, the system environment 1100 includes one or more client computing devices 1104, 1106, and 1108 that can be used by users to interact with a third-party network infrastructure system 1102 that provides third-party network services known as cloud computing services can be designated. In at least one embodiment, third-party network infrastructure system 1102 may include one or more computers and/or servers.

Es versteht sich, dass das in 11 dargestellte Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 andere Komponenten als die dargestellten aufweisen kann. Ferner zeigt 11 eine Ausführungsform eines Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystems. In mindestens einer Ausführungsform kann das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 mehr oder weniger Komponenten aufweisen als in 11 dargestellt, kann zwei oder mehr Komponenten kombinieren oder kann eine andere Konfiguration oder Anordnung von Komponenten aufweisen.It is understood that the in 11 3rd party network infrastructure system 1102 shown may include components other than those shown. Furthermore shows 11 an embodiment of a third-party network infrastructure system. In at least one embodiment, the third-party network infrastructure system 1102 may have more or fewer components than in 11 illustrated, may combine two or more components, or may have a different configuration or arrangement of components.

In mindestens einer Ausführungsform können die Client-Rechenvorrichtungen 1104, 1106 und 1108 konfiguriert sein, um eine Client-Anwendung, wie etwa einen Webbrowser, eine proprietäre Client-Anwendung oder eine andere Anwendung, zu betreiben, die durch einen Benutzer einer Client-Rechenvorrichtung verwendet werden kann, um mit dem Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 zu interagieren, um Dienste zu nutzen, die durch das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 bereitgestellt werden. Auch wenn die beispielhafte Systemumgebung 1100 mit drei Client-Rechenvorrichtungen gezeigt ist, kann eine beliebige Anzahl von Client-Rechenvorrichtungen unterstützt werden. In mindestens einer Ausführungsform können andere Vorrichtungen, wie etwa Vorrichtungen mit Sensoren usw., mit dem Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 interagieren. In mindestens einer Ausführungsform können das/die Netzwerk(e) 1110 die Kommunikation und den Austausch von Daten zwischen den Client-Rechenvorrichtungen 1104, 1106 und 1108 und dem Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 ermöglichen.In at least one embodiment, client computing devices 1104, 1106, and 1108 may be configured to run a client application, such as a web browser, a proprietary client application, or other application used by a user of a client computing device may be used to interact with the third party network infrastructure system 1102 to utilize services provided by the third party network infrastructure system 1102. Although the example system environment 1100 is shown with three client computing devices, any number of client computing devices may be supported. In at least one embodiment, third-party network infrastructure system 1102 may interact with other devices, such as devices with sensors, etc. In at least one embodiment, network(s) 1110 may enable communication and exchange of data between client computing devices 1104 , 1106 , and 1108 and third-party network infrastructure system 1102 .

In mindestens einer Ausführungsform können Dienste, die durch das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 bereitgestellt werden, einen Host von Diensten beinhalten, die Benutzern eines Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystems auf Anfrage zur Verfügung gestellt werden. In mindestens einer Ausführungsform können auch verschiedene Dienste angeboten werden, einschließlich ohne Einschränkung Online-Datenspeicher- und Sicherungslösungen, webbasierte E-Mail-Dienste, gehostete Office-Suiten und Dienste für die Zusammenarbeit von Dokumenten, Datenbankverwaltung und -verarbeitung, verwaltete technische Supportdienste und/oder Variationen davon. In mindestens einer Ausführungsform können Dienste, die durch ein Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem bereitgestellt werden, dynamisch skalieren, um die Bedürfnisse ihrer Benutzer zu erfüllen.In at least one embodiment, services provided by third-party network infrastructure system 1102 may include hosting services made available to users of a third-party network infrastructure system on demand. In at least one embodiment, various services may also be offered, including without limitation online data storage and backup solutions, web-based email services, hosted office suites and document collaboration services, database management and processing, managed technical support services, and/or or variations thereof. In at least one embodiment, services provided by a third-party network infrastructure system can dynamically scale to meet the needs of their users.

In mindestens einer Ausführungsform kann eine spezifische Instanziierung eines Dienstes, der durch das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 bereitgestellt wird, als eine „Dienstinstanz“ bezeichnet werden. In mindestens einer Ausführungsform wird im Allgemeinen jeder Dienst, der einem Benutzer über ein Kommunikationsnetzwerk, wie etwa das Internet, von einem System eines Drittanbieter-Netzwerkdienstanbieters zur Verfügung gestellt wird, als ein „Drittanbieter-Netzwerkdienst“ bezeichnet. In mindestens einer Ausführungsform unterscheiden sich in einer öffentlichen Drittanbieter-Netzwerkumgebung Server und Systeme, die das System eines Drittanbieter-Netzwerkdienstanbieters bilden, von den eigenen lokalen Servern und Systemen eines Kunden. In mindestens einer Ausführungsform kann das System eines Drittanbieter-Netzwerkdienstanbieters eine Anwendung hosten, und ein Benutzer kann über ein Kommunikationsnetzwerk wie das Internet auf Anfrage eine Anwendung bestellen und verwenden.In at least one embodiment, a specific instantiation of a service provided by the third party network infrastructure system 1102 may be referred to as a "service instance". In at least one embodiment, any service made available to a user over a communications network, such as the Internet, by a third-party network service provider's system is generally referred to as a "third-party network service." In at least one In an embodiment, in a third-party public network environment, servers and systems that make up a third-party network service provider's system differ from a customer's own on-premises servers and systems. In at least one embodiment, a third-party network service provider's system may host an application and a user may order and use an application over a communications network such as the Internet upon request.

In mindestens einer Ausführungsform kann ein Dienst in einer Computernetzwerk-Netzwerkinfrastruktur eines Drittanbieters einen geschützten Computernetzwerkzugriff auf Speicher, eine gehostete Datenbank, einen gehosteten Webserver, eine Softwareanwendung oder einen anderen Dienst beinhalten, die einem Benutzer durch einen Drittanbieter-Netzwerkhersteller bereitgestellt werden. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Dienst einen passwortgeschützten Zugriff auf einen entfernten Speicher in einem Drittanbieter-Netzwerk über das Internet beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Dienst eine auf einem Webdienst basierende gehostete relationale Datenbank und eine Middleware-Engine in Skriptsprache zur privaten Verwendung durch einen vernetzten Entwickler beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Dienst Zugriff auf eine E-Mail-Softwareanwendung beinhalten, die auf der Website eines Drittanbieter-Netzwerkherstellers gehostet wird.In at least one embodiment, a third-party computer network network infrastructure service may include protected computer network access to storage, a hosted database, a hosted web server, a software application, or other service provided to a user by a third-party network manufacturer. In at least one embodiment, a service may include password-protected access to remote storage on a third-party network over the Internet. In at least one embodiment, a service may include a web service-based hosted relational database and scripting language middleware engine for private use by a networked developer. In at least one embodiment, a service may include access to an email software application hosted on a third-party network manufacturer's website.

In mindestens einer Ausführungsform kann das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 eine Suite von Anwendungen, Middleware und Datenbankdienstangeboten beinhalten, die einem Kunden in Selbstbedienung, abonnementbasiert, elastisch skalierbar, zuverlässig, hochverfügbar und sicher geliefert werden. In mindestens einer Ausführungsform kann das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 auch „Big Data“-bezogene Berechnungs- und Analysedienste bereitstellen. In mindestens einer Ausführungsform wird der Begriff „Big Data“ allgemein verwendet, um sich auf extrem große Datensätze zu beziehen, die von Analysten und Forschern gespeichert und manipuliert werden können, um große Datenmengen zu visualisieren, Trends zu erkennen und/oder anderweitig mit Daten zu interagieren. In mindestens einer Ausführungsform können Big Data und zugehörige Anwendungen durch ein Infrastruktursystem auf vielen Ebenen und in unterschiedlichen Maßstäben gehostet und/oder manipuliert werden. In mindestens einer Ausführungsform können Dutzende, Hunderte oder Tausende parallel verbundener Prozessoren auf solche Daten einwirken, um sie darzustellen oder externe Kräfte auf Daten oder das, was sie darstellen, zu simulieren. In mindestens einer Ausführungsform können diese Datensätze strukturierte Daten, die etwa in einer Datenbank oder anderweitig gemäß einem strukturierten Modell organisiert sind, und/oder unstrukturierte Daten (z. B. E-Mails, Bilder, Daten-Blobs (binäre große Objekte), Web-Seiten, komplexe Ereignisverarbeitung) involvieren. In mindestens einer Ausführungsform kann durch Nutzung der Fähigkeit einer Ausführungsform, relativ schnell mehr (oder weniger) Rechenressourcen auf ein Ziel zu konzentrieren, ein Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem besser verfügbar sein, um Tasks an großen Datensätzen basierend auf der Nachfrage von einem Unternehmen, einer Regierungsbehörde, einer Forschungseinrichtung, einer Privatperson, einer Gruppe gleichgesinnter Personen oder Organisationen oder einer anderen Einheit auszuführen.In at least one embodiment, third-party network infrastructure system 1102 may include a suite of applications, middleware, and database service offerings that are delivered to a customer in a self-service, subscription-based, elastically scalable, reliable, highly available, and secure manner. In at least one embodiment, the third party network infrastructure system 1102 may also provide big data related computation and analysis services. In at least one embodiment, the term "big data" is used broadly to refer to extremely large data sets that can be stored and manipulated by analysts and researchers to visualize, trend, and/or otherwise interact with large amounts of data to interact. In at least one embodiment, big data and related applications may be hosted and/or manipulated by an infrastructure system at many levels and at different scales. In at least one embodiment, such data may be acted upon by tens, hundreds, or thousands of processors connected in parallel to represent it or to simulate external forces on data or what it represents. In at least one embodiment, these datasets may include structured data, such as in a database or otherwise organized according to a structured model, and/or unstructured data (e.g., emails, images, data blobs (binary large objects), web pages, complex event processing). In at least one embodiment, by leveraging an embodiment's ability to relatively quickly focus more (or less) computing resources on a target, a third-party network infrastructure system may be more available to perform tasks on large datasets based on demand from a business, government agency, a research institution, a private individual, a group of like-minded people or organizations or any other entity.

In mindestens einer Ausführungsform kann das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 angepasst sein, um das Abonnement eines Kunden für Dienste, die durch das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 angeboten werden, automatisch bereitzustellen, zu verwalten und zu verfolgen. In mindestens einer Ausführungsform kann das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 über verschiedene Einsatzmodelle Drittanbieter-Netzwerkdienste bereitstellen. In mindestens einer Ausführungsform können Dienste im Rahmen eines öffentlichen Drittanbieter-Netzwerkmodells bereitgestellt werden, bei dem das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 im Besitz einer Organisation ist, die Drittanbieter-Netzwerkdienste verkauft und Dienste einer breiten Öffentlichkeit oder unterschiedlichen Industrieunternehmen zur Verfügung stellt. In mindestens einer Ausführungsform können Dienste im Rahmen eines nicht öffentlichen Drittanbieter-Netzwerkmodells bereitgestellt werden, bei dem das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 ausschließlich für eine einzelne Organisation betrieben wird und Dienste für eine oder mehrere Einheiten innerhalb einer Organisation bereitstellen kann. In mindestens einer Ausführungsform können Drittanbieter-Netzwerkdienste auch im Rahmen eines gemeinschaftlichen Drittanbieter-Netzwerkmodells bereitgestellt werden, bei dem das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 und Dienste, die durch das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 bereitgestellt werden, von mehreren Organisationen in einer zusammenhängenden Gemeinschaft gemeinsam genutzt werden. In mindestens einer Ausführungsform können Drittanbieter-Netzwerkdienste auch im Rahmen eines hybriden Drittanbieter-Netzwerkmodells bereitgestellt werden, das eine Kombination von zwei oder mehr unterschiedlichen Modellen ist.In at least one embodiment, third-party network infrastructure system 1102 may be adapted to automatically provision, manage, and track a customer's subscription to services offered through third-party network infrastructure system 1102 . In at least one embodiment, third-party network infrastructure system 1102 may provide third-party network services through various deployment models. In at least one embodiment, services may be provided under a third-party public network model, where the third-party network infrastructure system 1102 is owned by an organization that sells third-party network services and makes services available to the general public or to diverse industry entities. In at least one embodiment, services may be provided under a non-public, third-party network model, where the third-party network infrastructure system 1102 operates exclusively for a single organization and may provide services to one or more entities within an organization. In at least one embodiment, third-party network services may also be provided under a third-party collaborative network model, where third-party network infrastructure system 1102 and services provided through third-party network infrastructure system 1102 are shared among multiple organizations in a cohesive community. In at least one embodiment, third-party network services may also be provided under a hybrid third-party network model that is a combination of two or more different models.

In mindestens einer Ausführungsform können Dienste, die durch das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 bereitgestellt werden, einen oder mehrere Dienste beinhalten, die unter der Kategorie Software-als-Dienst (SaaS), der Kategorie Plattform-als-Dienst (PaaS), der Kategorie Infrastruktur-als-Dienst (IaaS) bereitgestellt werden, oder andere Kategorien von Diensten, einschließlich Hybriddienste. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Kunde über einen Abonnementauftrag einen oder mehrere Dienste bestellen, die durch das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 bereitgestellt werden. In mindestens einer Ausführungsform führt das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 dann die Verarbeitung durch, um Dienste in einem Abonnementauftrag des Kunden bereitzustellen.In at least one embodiment, services provided by the third-party network infrastructure system 1102 may include one or more services falling under the software-as-a-service (SaaS) category, the platform-as-a-service (PaaS) category, the infrastructure category -as-service (IaaS) or other categories of services, including hybrid services. In at least one embodiment, a customer may subscribe to one or more services provided by the third-party network infrastructure system 1102 through a subscription order. In at least one embodiment, the third-party network infrastructure system 1102 then performs processing to provide services in a customer's subscription order.

In mindestens einer Ausführungsform können Dienste, die durch das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 bereitgestellt werden, ohne Einschränkung Anwendungsdienste, Plattformdienste und Infrastrukturdienste beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform können Anwendungsdienste durch ein Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem über eine SaaS-Plattform bereitgestellt werden. In mindestens einer Ausführungsform kann die SaaS-Plattform konfiguriert sein, um Drittanbieter-Netzwerkdienste bereitzustellen, die in eine SaaS-Kategorie fallen. In mindestens einer Ausführungsform kann die SaaS-Plattform Fähigkeiten zum Erstellen und Liefern einer Suite von On-Demand-Anwendungen auf einer integrierten Entwicklungs- und Einsatzplattform bereitstellen. In mindestens einer Ausführungsform kann die SaaS-Plattform die zugrundeliegende Software und Infrastruktur zum Bereitstellen von SaaS-Diensten verwalten und steuern. In mindestens einer Ausführungsform können Kunden durch Nutzung von durch eine SaaS-Plattform bereitgestellten Diensten Anwendungen nutzen, die in einem Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem ausgeführt werden. In mindestens einer Ausführungsform können Kunden Anwendungsdienste erwerben, ohne dass Kunden separate Lizenzen und Support erwerben müssen. In mindestens einer Ausführungsform können verschiedene unterschiedliche SaaS-Dienste bereitgestellt werden. In mindestens einer Ausführungsform kann dies ohne Einschränkung Dienste beinhalten, die Lösungen für das Vertriebsleistungsmanagement, die Unternehmensintegration und die Geschäftsflexibilität für große Organisationen bereitstellen.In at least one embodiment, services provided by third-party network infrastructure system 1102 may include, without limitation, application services, platform services, and infrastructure services. In at least one embodiment, application services may be provided by a third-party network infrastructure system over a SaaS platform. In at least one embodiment, the SaaS platform can be configured to provide third-party network services that fall into a SaaS category. In at least one embodiment, the SaaS platform can provide capabilities for building and delivering a suite of on-demand applications on an integrated development and deployment platform. In at least one embodiment, the SaaS platform can manage and control the underlying software and infrastructure for providing SaaS services. In at least one embodiment, utilizing services provided by a SaaS platform, customers may leverage applications running on a third-party network infrastructure system. In at least one embodiment, customers can purchase application services without requiring customers to purchase separate licenses and support. In at least one embodiment, various different SaaS services can be provided. In at least one embodiment, this may include, without limitation, services that provide sales performance management, enterprise integration, and business agility solutions for large organizations.

In mindestens einer Ausführungsform können Plattformdienste durch das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 über eine Paas-Plattform bereitgestellt werden. In mindestens einer Ausführungsform kann die PaaS-Plattform konfiguriert sein, um Drittanbieter-Netzwerkdienste bereitzustellen, die in eine PaaS-Kategorie fallen. In mindestens einer Ausführungsform können Plattformdienste ohne Einschränkung Dienste beinhalten, die es Organisationen ermöglichen, vorhandene Anwendungen auf einer geteilten, gemeinsamen Architektur zu konsolidieren, sowie die Fähigkeit, neue Anwendungen zu erstellen, die durch eine Plattform bereitgestellte geteilte Dienste einsetzen. In mindestens einer Ausführungsform kann die PaaS-Plattform die zugrundeliegende Software und Infrastruktur zum Bereitstellen von PaaS-Diensten verwalten und steuern. In mindestens einer Ausführungsform können Kunden PaaS-Dienste, die durch das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 bereitgestellt werden, erwerben, ohne dass Kunden separate Lizenzen und Support erwerben müssen.In at least one embodiment, platform services may be provided by third-party network infrastructure system 1102 via a PaaS platform. In at least one embodiment, the PaaS platform may be configured to provide third-party network services that fall into a PaaS category. In at least one embodiment, platform services may include, without limitation, services that enable organizations to consolidate existing applications onto a shared, common architecture, and the ability to create new applications that utilize shared services provided by a platform. In at least one embodiment, the PaaS platform can manage and control the underlying software and infrastructure for providing PaaS services. In at least one embodiment, customers can purchase PaaS services provided by the third-party network infrastructure system 1102 without requiring customers to purchase separate licenses and support.

In mindestens einer Ausführungsform können Kunden durch die Nutzung von Diensten, die durch eine PaaS-Plattform bereitgestellt werden, Programmiersprachen und Tools einsetzen, die durch ein Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem unterstützt werden, und auch eingesetzte Dienste steuern. In mindestens einer Ausführungsform können Plattformdienste, die durch ein Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem bereitgestellt werden, Datenbank-Drittanbieter-Netzwerkdienste, Middleware-Drittanbieter-Netzwerkdienste und Drittanbieter-Netzwerkdienste beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform können Datenbank-Drittanbieter-Netzwerkdienste gemeinsame Diensteinsatzmodelle unterstützen, die es Organisationen ermöglichen, Datenbankressourcen zu poolen und Kunden einen Datenbank-als-Dienst in Form eines Datenbank-Drittanbieter-Netzwerks anzubieten. In mindestens einer Ausführungsform können Middleware-Drittanbieter-Netzwerkdienste eine Plattform für Kunden bereitstellen, um verschiedene Geschäftsanwendungen zu entwickeln und bereitzustellen, und die Drittanbieter-Netzwerkdienste können eine Plattform für Kunden bereitstellen, um Anwendungen in einem Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem einzusetzen.In at least one embodiment, consuming services provided by a PaaS platform allows customers to deploy programming languages and tools supported by a third-party network infrastructure system and also control deployed services. In at least one embodiment, platform services provided by a third-party network infrastructure system may include third-party database network services, third-party middleware network services, and third-party network services. In at least one embodiment, third-party database provider network services may support common service deployment models that allow organizations to pool database resources and offer customers a database-as-a-service in the form of a third-party database provider network. In at least one embodiment, middleware third-party network services providers can provide a platform for customers to develop and deploy various business applications, and the third-party network services can provide a platform for customers to deploy applications on a third-party network infrastructure system.

In mindestens einer Ausführungsform können verschiedene unterschiedliche Infrastrukturdienste durch eine IaaS-Plattform in einem Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem bereitgestellt werden. In mindestens einer Ausführungsform ermöglichen Infrastrukturdienste die Verwaltung und Kontrolle von zugrunde liegenden Rechenressourcen, wie etwa Speicher, Netzwerke und andere grundlegende Rechenressourcen, für Kunden, die Dienste nutzen, die durch eine SaaS-Plattform und eine PaaS-Plattform bereitgestellt werden.In at least one embodiment, various different infrastructure services can be provided by an IaaS platform on a third-party network infrastructure system. In at least one embodiment, infrastructure services enable management and control of underlying computing resources, such as storage, networks, and other basic computing resources, for customers using services provided by a SaaS platform and a PaaS platform.

In mindestens einer Ausführungsform kann das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 auch Infrastrukturressourcen 1130 zum Bereitstellen von Ressourcen beinhalten, die verwendet werden, um Kunden eines Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystems verschiedene Dienste bereitzustellen. In mindestens einer Ausführungsform können die Infrastrukturressourcen 1130 vorintegrierte und optimierte Kombinationen von Hardware, wie etwa Server, Speicher und Netzwerkressourcen, um Dienste auszuführen, die durch eine Paas-Plattform und eine SaaS-Plattform bereitgestellt werden, und anderen Ressourcen beinhalten.In at least one embodiment, third-party network infrastructure system 1102 may also include infrastructure resources 1130 for providing resources used to provide various services to customers of a third-party network infrastructure system. In at least one embodiment, infrastructure resources 1130 may be pre-integrated and optimized combinations of hardware such as servers, storage and network resources to run services provided by a PaaS platform and a SaaS platform and other resources.

In mindestens einer Ausführungsform können Ressourcen im Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 von mehreren Benutzern gemeinsam genutzt und je nach Bedarf dynamisch neu zugewiesen werden. In mindestens einer Ausführungsform können Benutzern in unterschiedlichen Zeitzonen Ressourcen zugewiesen werden. In mindestens einer Ausführungsform kann das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 einer ersten Gruppe von Benutzern in einer ersten Zeitzone ermöglichen, Ressourcen eines Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystems für eine festgelegte Anzahl von Stunden zu nutzen, und dann eine Neuzuweisung derselben Ressourcen für eine andere Gruppe von Benutzern, die sich in einer anderen Zeitzone befinden, ermöglichen, wodurch die Nutzung der Ressourcen maximiert wird.In at least one embodiment, resources in the third-party network infrastructure system 1102 can be shared among multiple users and dynamically reallocated as needed. In at least one embodiment, resources may be allocated to users in different time zones. In at least one embodiment, the third-party network infrastructure system 1102 can allow a first group of users in a first time zone to use resources of a third-party network infrastructure system for a specified number of hours, and then reallocate the same resources to a different group of users who are located in a different time zone, thereby maximizing the use of resources.

In mindestens einer Ausführungsform kann eine Reihe interner gemeinsam genutzter Dienste 1132 bereitgestellt werden, die von verschiedenen Komponenten oder Modulen des Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystems 1102 gemeinsam genutzt werden, um die Bereitstellung von Diensten durch das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 zu ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform können diese internen gemeinsam genutzten Dienste ohne Einschränkung einen Sicherheits- und Identitätsdienst, einen Integrationsdienst, einen Unternehmens-Repository-Dienst, einen Unternehmensmanagerdienst, einen Virenscan- und Whitelist-Dienst, einen Hochverfügbarkeits-, Sicherungs- und Wiederherstellungsdienst, Dienst zum Ermöglichen von Drittanbieter-Netzwerkunterstützung, einen E-Mail-Dienst, einen Benachrichtigungsdienst, einen Dateiübertragungsdienst und/oder Variationen davon beinhalten.In at least one embodiment, a set of internal shared services 1132 may be provided that are shared among various components or modules of the third-party network infrastructure system 1102 to enable the third-party network infrastructure system 1102 to provide services. In at least one embodiment, these internal shared services may include, without limitation, a security and identity service, an integration service, an enterprise repository service, an enterprise manager service, a virus scanning and whitelisting service, a high availability, backup and restore service, Enable third-party network support, including an email service, a notification service, a file transfer service, and/or variations thereof.

In mindestens einer Ausführungsform kann das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 eine umfassende Verwaltung von Drittanbieter-Netzwerkdiensten (z. B. SaaS-, PaaS- und IaaS-Diensten) in einem Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem bereitstellen. In mindestens einer Ausführungsform kann die Drittanbieter-Netzwerkverwaltungsfunktionalität Fähigkeiten zum Bereitstellen, Verwalten und Verfolgen eines durch das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 empfangenen Abonnements eines Kunden und/oder Variationen davon beinhalten.In at least one embodiment, the third-party network infrastructure system 1102 can provide comprehensive management of third-party network services (e.g., SaaS, PaaS, and IaaS services) in a third-party network infrastructure system. In at least one embodiment, the third-party network management functionality may include capabilities for provisioning, managing, and tracking a customer's subscription received by the third-party network infrastructure system 1102 and/or variations thereof.

In mindestens einer Ausführungsform kann, wie in 11 dargestellt, die Drittanbieter-Netzwerkverwaltungsfunktionalität durch ein oder mehrere Module bereitgestellt werden, wie etwa ein Auftragsverwaltungsmodul 1120, ein Auftragsorchestrierungsmodul 1122, ein Auftragsbereitstellungsmodul 1124, ein Auftragsverwaltungs- und -überwachungsmodul 1126 und ein Identitätsverwaltungsmodul 1128. In mindestens einer Ausführungsform können diese Module einen oder mehrere Computer und/oder Server beinhalten oder unter Verwendung derselben bereitgestellt werden, die Allzweckcomputer, spezialisierte Server-Computer, Serverfarmen, Servercluster oder eine beliebige andere geeignete Anordnung und/oder Kombination sein können.In at least one embodiment, as in 11 As illustrated, third-party network management functionality may be provided by one or more modules, such as an order management module 1120, an order orchestration module 1122, an order provisioning module 1124, an order management and monitoring module 1126, and an identity management module 1128. In at least one embodiment, these modules may be one or more Includes or is provided using computers and/or servers, which may be general purpose computers, specialized server computers, server farms, server clusters, or any other suitable arrangement and/or combination.

In mindestens einer Ausführungsform kann ein Kunde, der eine Client-Vorrichtung, wie etwa die Client-Rechenvorrichtungen 1104, 1106 oder 1108, verwendet, in Schritt 1134 mit dem Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 interagieren, indem er einen oder mehrere Dienste anfordert, die durch das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 bereitgestellt werden, und einen Auftrag für ein Abonnement für einen oder mehrere Dienste erteilt, die durch das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 angeboten werden. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Kunde auf eine Benutzerschnittstelle (user interface - UI) eines Drittanbieter-Netzwerks zugreifen, wie etwa eine Drittanbieter-Netzwerk-UI 1112, eine Drittanbieter-Netzwerk-UI 1114 und/oder eine Drittanbieter-Netzwerk-UI 1116, und einen Abonnementauftrag über diese UI erteilen. In mindestens einer Ausführungsform können Auftragsinformationen, die durch das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 als Reaktion darauf, dass ein Kunde einen Auftrag erteilt, empfangen werden, Informationen beinhalten, die einen Kunden und einen oder mehrere Dienste identifizieren, die durch ein Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 angeboten werden, die ein Kunde abonnieren möchte.In at least one embodiment, a customer using a client device, such as client computing devices 1104, 1106, or 1108, may interact with third-party network infrastructure system 1102 at step 1134 by requesting one or more services provided by the Third-party network infrastructure system 1102 are provided, and orders a subscription to one or more services offered by the third-party network infrastructure system 1102. In at least one embodiment, a customer may access a third-party network user interface (UI), such as third-party network UI 1112, third-party network UI 1114, and/or third-party network UI 1116, and place a subscription order through this UI. In at least one embodiment, order information received by third-party network infrastructure system 1102 in response to a customer placing an order may include information identifying a customer and one or more services offered by third-party network infrastructure system 1102 that a customer wants to subscribe to.

In mindestens einer Ausführungsform können bei Schritt 1136 von einem Kunden empfangene Auftragsinformationen in einer Auftragsdatenbank 1118 gespeichert werden. In mindestens einer Ausführungsform kann, wenn es sich um einen neuen Auftrag handelt, ein neuer Datensatz für einen Auftrag erstellt werden. In mindestens einer Ausführungsform kann die Auftragsdatenbank 1118 eine von mehreren Datenbanken sein, die durch das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1118 betrieben und in Verbindung mit anderen Systemelementen betrieben werden.In at least one embodiment, at step 1136, order information received from a customer may be stored in an order database 1118. In at least one embodiment, if the order is new, a new order record may be created. In at least one embodiment, orders database 1118 may be one of a number of databases operated by third-party network infrastructure system 1118 and operated in conjunction with other system elements.

In mindestens einer Ausführungsform können bei Schritt 1138 Auftragsinformation an ein Auftragsverwaltungsmodul 1120 weitergeleitet werden, das konfiguriert sein kann, um Abrechnungs- und Buchhaltungsfunktionen in Bezug auf einen Auftrag auszuführen, wie zum Beispiel das Verifizieren eines Auftrags und nach der Verifizierung das Verbuchen eines Auftrags.In at least one embodiment, at step 1138, order information may be forwarded to an order management module 1120, which may be configured to perform billing and accounting functions related to an order, such as verifying an order and post-verification, posting an order.

In mindestens einer Ausführungsform können bei Schritt 1140 Informationen bezüglich eines Auftrags an ein Auftragsorchestrierungsmodul 1122 übermittelt werden, das konfiguriert ist, um die Bereitstellung von Diensten und Ressourcen für einen durch einen Kunden erteilten Auftrag zu koordinieren. In mindestens einer Ausführungsform kann das Auftragsorchestrierungsmodul 1122 Dienste des Auftragsbereitstellungsmoduls 1124 für die Bereitstellung verwenden. In mindestens einer Ausführungsform ermöglicht das Auftragsorchestrierungsmodul 1122 die Verwaltung von Geschäftsprozessen, die mit jedem Auftrag assoziiert sind, und wendet Geschäftslogik an, um zu bestimmen, ob ein Auftrag zur Bereitstellung fortfahren sollte.In at least one embodiment, at step 1140, information regarding an order may be communicated to an order orchestration module 1122 configured to coordinate the provision of services and resources for an order placed by a customer. In at least one embodiment, the order orchestration module 1122 may use services of the order provisioning module 1124 for provisioning. In at least one embodiment, the job orchestration module 1122 enables management of business processes associated with each job and applies business logic to determine whether a job should proceed for deployment.

In mindestens einer Ausführungsform sendet das Auftragsorchestrierungsmodul 1122 bei Schritt 1142 nach Erhalt eines Auftrags für ein neues Abonnement eine Anforderung an das Auftragsbereitstellungsmodul 1124, Ressourcen zuzuweisen und Ressourcen zu konfigurieren, die zum Erfüllen eines Abonnementauftrags benötigt werden. In mindestens einer Ausführungsform ermöglicht das Auftragsbereitstellungsmodul 1124 eine Zuweisung von Ressourcen für durch einen Kunden beauftragte Dienste. In mindestens einer Ausführungsform stellt das Auftragsbereitstellungsmodul 1124 eine Abstraktionsebene zwischen Drittanbieter-Netzwerkdiensten, die durch das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1100 bereitgestellt werden, und einer physischen Implementierungsschicht bereit, die verwendet wird, um Ressourcen zum Bereitstellen angeforderter Dienste bereitzustellen. In mindestens einer Ausführungsform ermöglicht dies, das Auftragsorchestrierungsmodul 1122 von Implementierungsdetails zu isolieren, beispielsweise ob Dienste und Ressourcen tatsächlich in Echtzeit bereitgestellt oder vorab bereitgestellt und nur auf Anfrage zugewiesen/zugeordnet werden.In at least one embodiment, upon receipt of an order for a new subscription, at step 1142 the order orchestration module 1122 sends a request to the order provisioning module 1124 to allocate and configure resources needed to fulfill a subscription order. In at least one embodiment, the order provisioning module 1124 facilitates allocation of resources for services ordered by a customer. In at least one embodiment, the order provisioning module 1124 provides an abstraction layer between third-party network services provided by the third-party network infrastructure system 1100 and a physical implementation layer used to provision resources to provide requested services. In at least one embodiment, this allows the order orchestration module 1122 to be isolated from implementation details, such as whether services and resources are actually provisioned in real-time or are pre-provisioned and only allocated/allocated upon request.

In mindestens einer Ausführungsform kann bei Schritt 1144, sobald Dienste und Ressourcen bereitgestellt sind, eine Benachrichtigung an Abonnementkunden gesendet werden, die angibt, dass ein angeforderter Dienst jetzt einsatzbereit ist. In mindestens einer Ausführungsform können Informationen (z. B. ein Link) an einen Kunden gesendet werden, die es einem Kunden ermöglichen, mit der Verwendung der angeforderten Dienste zu beginnen.In at least one embodiment, at step 1144, once services and resources are provisioned, a notification may be sent to subscription customers indicating that a requested service is now operational. In at least one embodiment, information (e.g., a link) may be sent to a customer to enable a customer to begin using the requested services.

In mindestens einer Ausführungsform kann bei Schritt 1146 ein Abonnementauftrag eines Kunden durch ein Auftragsverwaltungs- und -überwachungsmodul 1126 verwaltet und verfolgt werden. In mindestens einer Ausführungsform kann das Auftragsverwaltungs- und - überwachungsmodul 1126 konfiguriert sein, um Nutzungsstatistiken bezüglich einer Kundennutzung von abonnierten Diensten zu sammeln. In mindestens einer Ausführungsform können Statistiken für eine verwendete Speichermenge, eine Menge an übertragenen Daten, eine Anzahl von Benutzern und eine Menge an Systembetriebszeit und Systemausfallzeit und/oder Variationen davon gesammelt werden.In at least one embodiment, at step 1146, a customer's subscription order may be managed and tracked by an order management and monitoring module 1126. In at least one embodiment, the order management and monitoring module 1126 may be configured to collect usage statistics regarding customer usage of subscribed services. In at least one embodiment, statistics may be collected for an amount of storage used, an amount of data transferred, a number of users, and an amount of system uptime and system downtime, and/or variations thereof.

In mindestens einer Ausführungsform kann das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1100 ein Identitätsverwaltungsmodul 1128 beinhalten, das konfiguriert ist, um Identitätsdienste bereitzustellen, wie etwa Zugriffsverwaltungs- und Autorisierungsdienste im Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1100. In mindestens einer Ausführungsform kann das Identitätsverwaltungsmodul 1128 Informationen über Kunden steuern, die Dienste nutzen möchten, die durch das Drittanbieter-Netzwerkinfrastruktursystem 1102 bereitgestellt werden. In mindestens einer Ausführungsform können solche Informationen Informationen, die Identitäten solcher Kunden authentifizieren, und Informationen beinhalten, die beschreiben, zu welchen Handlungen diese Kunden in Bezug auf verschiedene Systemressourcen (z. B. Dateien, Verzeichnisse, Anwendungen, Kommunikationsports, Speichersegmente usw.) autorisiert sind. In mindestens einer Ausführungsform kann das Identitätsverwaltungsmodul 1128 auch die Verwaltung von beschreibenden Informationen über jeden Kunden und darüber, wie und von wem auf diese beschreibenden Informationen zugegriffen und diese modifiziert werden können, beinhalten.In at least one embodiment, third-party network infrastructure system 1100 may include an identity management module 1128 configured to provide identity services, such as access management and authorization services in third-party network infrastructure system 1100. In at least one embodiment, identity management module 1128 may control information about customers using the services that are provided by the third-party network infrastructure system 1102. In at least one embodiment, such information may include information authenticating identities of such customers and information describing what actions those customers are authorized to perform on various system resources (e.g., files, directories, applications, communication ports, memory segments, etc.). are. In at least one embodiment, the identity management module 1128 may also include maintaining descriptive information about each customer and how and by whom that descriptive information may be accessed and modified.

12 veranschaulicht eine Cloud-Computing-Umgebung 1202 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform umfasst die Cloud-Computing-Umgebung 1202 ein oder mehrere Computersysteme/Server 1204, mit denen Rechenvorrichtungen wie ein persönlicher digitaler Assistent (PDA) oder ein Mobiltelefon 1206A, ein Desktop-Computer 1206B, ein Laptop-Computer 1206C und/oder ein Automobilcomputersystem 1206N kommunizieren. In mindestens einer Ausführungsform ermöglicht dies, dass Infrastruktur, Plattformen und/oder Software als Dienste von der Cloud-Computing-Umgebung 1202 angeboten werden, sodass nicht jeder Client diese Ressourcen separat pflegen muss. Es versteht sich, dass die in 12 gezeigten Arten von Rechenvorrichtungen 1206A-N nur veranschaulichend sein sollen und dass die Cloud-Computing-Umgebung 1202 mit einer beliebigen Art von computergestützter Vorrichtung über eine beliebige Art von Netzwerk und/oder Netzwerk-/adressierbare Verbindung (z. B. über einen Webbrowser) kommunizieren kann. 12 12 illustrates a cloud computing environment 1202 in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, cloud computing environment 1202 includes one or more computer systems/servers 1204 supporting computing devices such as a personal digital assistant (PDA) or cellular phone 1206A, desktop computer 1206B, laptop computer 1206C, and/or communicate with an automotive computer system 1206N. In at least one embodiment, this allows infrastructure, platforms, and/or software to be offered as services by the cloud computing environment 1202 rather than requiring each client to maintain these resources separately. it ver stands that the in 12 The types of computing devices 1206A-N shown are intended to be illustrative only and that the cloud computing environment 1202 can communicate with any type of computing device over any type of network and/or network/addressable connection (e.g., via a web browser). can communicate.

In mindestens einer Ausführungsform ist ein Computersystem/Server 1204, das bzw. der als ein Cloud-Computing-Knoten bezeichnet werden kann, mit zahlreichen anderen Allzweck- oder Spezialzweck-Rechensystemumgebungen oder -konfigurationen betriebsfähig. In mindestens einer Ausführungsform beinhalten Rechensysteme, -umgebungen und/oder - konfigurationen, die zur Verwendung mit dem Computersystem/Server 1204 geeignet sein können, Personalcomputersysteme, Server-Computersysteme, Thin Clients, Thick Clients, Hanggeräte oder Laptop-Vorrichtungen, Multiprozessorsysteme, mikroprozessorbasierte Systeme, Set-Top-Boxen, programmierbare Unterhaltungselektronik, Netzwerk-PCs, Minicomputersysteme, Mainframe-Computersysteme und verteilte Cloud-Computing-Umgebungen, die ein beliebiges der oben genannten Systeme oder eine beliebige der oben genannten Vorrichtungen beinhalten, und/oder Variationen davon, ohne darauf beschränkt zu sein.In at least one embodiment, a computer system/server 1204, which may be referred to as a cloud computing node, is operable with numerous other general purpose or special purpose computing system environments or configurations. In at least one embodiment, computing systems, environments, and/or configurations that may be suitable for use with computer system/server 1204 include personal computer systems, server computer systems, thin clients, thick clients, hang devices or laptop devices, multiprocessor systems, microprocessor-based systems , set-top boxes, programmable consumer electronics, networked personal computers, minicomputer systems, mainframe computer systems, and distributed cloud computing environments that include any of the above systems or devices, and/or variations thereof, without to be limited to that.

In mindestens einer Ausführungsform kann das Computersystem/der Server 1204 in einem allgemeinen Kontext von durch ein Computersystem ausführbaren Anweisungen, wie etwa Programmmodulen, die durch ein Computersystem ausgeführt werden, beschrieben werden. In mindestens einer Ausführungsform beinhalten die Programmmodule Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Logik, Datenstrukturen usw., die konkrete Tasks ausführen oder konkrete abstrakte Datenarten implementieren. In mindestens einer Ausführungsform kann das beispielhafte Computersystem/der beispielhafte Server 1204 in verteilten Cloud-Computing-Umgebungen in die Praxis umgesetzt sein, in denen Tasks durch entfernte Verarbeitungsvorrichtungen durchgeführt werden, die über ein Kommunikationsnetzwerk miteinander verbunden sind. In mindestens einer Ausführungsform können sich in einer verteilten Cloud-Computing-Umgebung Programmmodule sowohl auf lokalen als auch entfernten Computersystemspeichermedien, einschließlich Speichervorrichtungen, befinden.In at least one embodiment, computer system/server 1204 may be described in a general context of computer system-executable instructions, such as program modules, being executed by a computer system. In at least one embodiment, the program modules include routines, programs, objects, components, logic, data structures, etc. that perform specific tasks or implement specific abstract data types. In at least one embodiment, the example computer system/server 1204 may be practiced in distributed cloud computing environments where tasks are performed by remote processing devices that are linked through a communications network. In at least one embodiment, in a distributed cloud computing environment, program modules may reside on both local and remote computer system storage media, including storage devices.

13 veranschaulicht einen Satz von funktionellen Abstraktionsschichten, die von der Cloud-Computing-Umgebung 1202 (12) bereitgestellt werden, gemäß mindestens einer Ausführungsform. Es sollte im Voraus verstanden werden, dass die in 13 gezeigten Komponenten, Schichten und Funktionen nur zur Veranschaulichung gedacht sind und Komponenten, Schichten und Funktionen variieren können. 13 illustrates a set of functional abstraction layers provided by the cloud computing environment 1202 ( 12 ) are provided, according to at least one embodiment. It should be understood in advance that the in 13 Components, layers and functions shown are for illustration only and components, layers and functions may vary.

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die Hardware- und Softwareschicht 1302 Hardware- und Softwarekomponenten. In mindestens einer Ausführungsform beinhalten die Hardwarekomponenten Mainframes, verschiedene Server, die auf einer RISC-Architektur (Reduced Instruction Set Computer) basieren, verschiedene Rechensysteme, Superrechensysteme, Speichervorrichtungen, Netzwerke, Netzwerkkomponenten und/oder Variationen davon. In mindestens einer Ausführungsform beinhalten die Softwarekomponenten Netzwerkanwendungsserversoftware, verschiedene Anwendungsserversoftware, verschiedene Datenbanksoftware und/oder Variationen davon.In at least one embodiment, hardware and software layer 1302 includes hardware and software components. In at least one embodiment, the hardware components include mainframes, various servers based on a reduced instruction set computer (RISC) architecture, various computing systems, supercomputing systems, storage devices, networks, network components, and/or variations thereof. In at least one embodiment, the software components include network application server software, various application server software, various database software, and/or variations thereof.

In mindestens einer Ausführungsform stellt die Virtualisierungsschicht 1304 eine Abstraktionsschicht bereit, von der die folgenden beispielhaften virtuellen Einheiten bereitgestellt werden können: virtuelle Server, virtueller Speicher, virtuelle Netzwerke, einschließlich virtueller privater Netzwerke, virtuelle Anwendungen, virtuelle Clients und/oder Variationen davon.In at least one embodiment, the virtualization layer 1304 provides an abstraction layer from which the following example virtual appliances may be provided: virtual servers, virtual storage, virtual networks including virtual private networks, virtual applications, virtual clients, and/or variations thereof.

In mindestens einer Ausführungsform stellt die Verwaltungsschicht 1306 verschiedene Funktionen bereit. In mindestens einer Ausführungsform stellt Ressourcenbereitstellung eine dynamische Beschaffung von Rechenressourcen und anderen Ressourcen bereit, die genutzt werden, um Tasks innerhalb einer Cloud-Computing-Umgebung durchzuführen. In mindestens einer Ausführungsform stellt eine Verbrauchserfassung eine Nutzungsverfolgung, wenn Ressourcen innerhalb einer Cloud-Computing-Umgebung genutzt werden, und eine Abrechnung oder Fakturierung für den Verbrauch dieser Ressourcen bereit. In mindestens einer Ausführungsform können Ressourcen Anwendungssoftwarelizenzen umfassen. In mindestens einer Ausführungsform stellt eine Sicherheit eine Identitätsprüfung für Benutzer und Tasks sowie Schutz für Daten und andere Ressourcen bereit. In mindestens einer Ausführungsform stellt die Benutzerschnittstelle sowohl Benutzern als auch Systemadministratoren Zugriff auf eine Cloud-Computing-Umgebung bereit. In mindestens einer Ausführungsform stellt die Dienstebenenverwaltung die Zuweisung und Verwaltung von Cloud-Computing-Ressourcen bereit, sodass die erforderlichen Dienstebenen erfüllt werden. In mindestens einer Ausführungsform stellt die Verwaltung der Dienstleistungsvereinbarung (Service Level Agreement - SLA) eine Vorab-Anordnung für und Beschaffung von Cloud-Computing-Ressourcen bereit, für die gemäß einem SLA eine zukünftige Anforderung erwartet wird.In at least one embodiment, management layer 1306 provides various functions. In at least one embodiment, resource provisioning provides dynamic procurement of computing resources and other resources used to perform tasks within a cloud computing environment. In at least one embodiment, metering provides usage tracking as resources are used within a cloud computing environment and billing or billing for consumption of those resources. In at least one embodiment, resources may include application software licenses. In at least one embodiment, security provides authentication for users and tasks, and protection for data and other resources. In at least one embodiment, the user interface provides both users and system administrators with access to a cloud computing environment. In at least one embodiment, service level management provides for the allocation and management of cloud computing resources to meet required service levels. In at least one embodiment, managing the service level agreement (SLA) provides pre-arrangement and procurement of cloud computing resources for which a future requirement is anticipated according to an SLA.

In mindestens einer Ausführungsform stellt die Arbeitslastschicht 1308 eine Funktionalität bereit, für die eine Cloud-Computing-Umgebung verwendet wird. In mindestens einer Ausführungsform beinhalten Arbeitslasten und Funktionen, die von dieser Schicht bereitgestellt werden können, Folgendes: Kartierung und Navigation, Softwareentwicklung und - verwaltung, Bildungsdienste, Datenanalyse und -verarbeitung, Transaktionsverarbeitung und Dienstbereitstellung.In at least one embodiment, the workload layer 1308 provides functionality using a cloud computing environment. In at least one embodiment, workloads and functions that can be provided by this layer include: mapping and navigation, software development and management, educational services, data analysis and processing, transaction processing, and service delivery.

Supercomputersupercomputer

Die folgenden Figuren legen ohne Einschränkung beispielhafte supercomputerbasierte Systeme dar, die verwendet werden können, um mindestens eine Ausführungsform zu implementieren.The following figures set forth, without limitation, exemplary supercomputer-based systems that can be used to implement at least one embodiment.

In mindestens einer Ausführungsform kann sich ein Supercomputer auf ein Hardwaresystem beziehen, das im Wesentlichen Parallelität aufweist und mindestens einen Chip umfasst, wobei Chips in einem System durch ein Netzwerk miteinander verbunden und in hierarchisch organisierten Gehäusen platziert sind. In mindestens einer Ausführungsform ist ein großes Hardwaresystem, das einen Maschinenraum mit mehreren Racks füllt, von denen jedes mehrere Platinen/Rack-Module enthält, von denen jedes mehrere Chips enthält, die alle durch ein skalierbares Netzwerk miteinander verbunden sind, mindestens eine Ausführungsform eines Supercomputers. In mindestens einer Ausführungsform ist ein einzelnes Rack eines solchen großen Hardwaresystems mindestens eine andere Ausführungsform eines Supercomputers. In mindestens einer Ausführungsform kann ein einzelner Chip, der eine beträchtliche Parallelität aufweist und mehrere Hardwarekomponenten enthält, gleichermaßen als Supercomputer angesehen werden, da mit abnehmenden Merkmalsgrößen auch eine Menge an Hardware, die in einen einzelnen Chip integriert werden kann, zunehmen kann.In at least one embodiment, a supercomputer may refer to a hardware system that exhibits substantial parallelism and includes at least one chip, wherein chips in a system are interconnected by a network and placed in hierarchically organized packages. In at least one embodiment, a large hardware system that fills a machine room with multiple racks, each containing multiple board/rack modules, each containing multiple chips, all interconnected by a scalable network, is at least one embodiment of a supercomputer . In at least one embodiment, a single rack of such a large hardware system is at least one other embodiment of a supercomputer. In at least one embodiment, a single chip that exhibits significant parallelism and contains multiple hardware components may equally be considered a supercomputer, since as feature sizes decrease, an amount of hardware that can be integrated into a single chip may also increase.

14 veranschaulicht einen Supercomputer auf Chipebene gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform wird innerhalb eines FPGA- oder ASIC-Chips der Hauptrechenaufwand in endlichen Zustandsmaschinen (1404) durchgeführt, die als Thread-Einheiten bezeichnet werden. In mindestens einer Ausführungsform verbinden Task- und Synchronisationsnetzwerke (1402) endliche Zustandsmaschinen und werden verwendet, um Threads abzuschicken und Vorgänge in der richtigen Reihenfolge auszuführen. In mindestens einer Ausführungsform wird unter Verwendung von Speichernetzwerken (1406, 1410) auf eine partitionierte Mehrebenen-Cache-Hierarchie (1408, 1412) auf einem Chip zugegriffen. In mindestens einer Ausführungsform wird auf einen chipexternen Speicher unter Verwendung von Speichersteuerungen (1416) und einem chipexternen Speichernetzwerk (1414) zugegriffen. In mindestens einer Ausführungsform wird eine E/A-Steuerung (1418) für die chipübergreifende Kommunikation verwendet, wenn eine Ausgestaltung nicht in einen einzelnen Logikchip passt. 14 12 illustrates a chip-level supercomputer in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, within an FPGA or ASIC chip, most of the computation is performed in finite state machines (1404) called thread units. In at least one embodiment, task and synchronization networks (1402) connect finite state machines and are used to dispatch threads and perform in-order operations. In at least one embodiment, a partitioned multi-level cache hierarchy (1408, 1412) on a chip is accessed using memory networks (1406, 1410). In at least one embodiment, off-chip memory is accessed using memory controllers (1416) and an off-chip memory network (1414). In at least one embodiment, an I/O controller (1418) is used for cross-chip communication when a design does not fit into a single logic chip.

15 veranschaulicht einen Supercomputer auf Rack-Modulebene gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform gibt es innerhalb eines Rack-Moduls mehrere FPGA- oder ASIC-Chips (1502), die mit einer oder mehreren DRAM-Einheiten (1504) verbunden sind, die einen Hauptbeschleunigerspeicher bilden. In mindestens einer Ausführungsform ist jeder FPGA/ASIC-Chip mit seinem benachbarten FPGA/ASIC-Chip unter Verwendung von breiten Bussen auf einer Platine mit differentieller Hochgeschwindigkeitssignalisierung (1506) verbunden. In mindestens einer Ausführungsform ist jeder FPGA/ASIC-Chip auch mit mindestens einem seriellen Hochgeschwindigkeitskommunikationskabel verbunden. 15 12 illustrates a rack module level supercomputer in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, within a rack module there are multiple FPGA or ASIC chips (1502) connected to one or more DRAM units (1504) that form a main accelerator memory. In at least one embodiment, each FPGA/ASIC chip is connected to its neighboring FPGA/ASIC chip using wide buses on a high-speed differential signaling board (1506). In at least one embodiment, each FPGA/ASIC chip is also connected to at least one high-speed serial communications cable.

16 veranschaulicht einen Supercomputer auf Rack-Ebene gemäß mindestens einer Ausführungsform. 17 veranschaulicht einen Supercomputer auf Gesamtsystemebene gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform werden unter Bezugnahme auf 16 und 17 zwischen Rack-Modulen in einem Rack und über Racks hinweg durch ein gesamtes System serielle optische Hochgeschwindigkeits- oder Kupferkabel (1602, 1702) verwendet, um ein skalierbares, möglicherweise unvollständiges Hypercube-Netzwerk zu realisieren. In mindestens einer Ausführungsform ist einer der FPGA/ASIC-Chips eines Beschleunigers über eine PCI-Express-Verbindung (1704) mit einem Host-System verbunden. In mindestens einer Ausführungsform umfasst das Host-System einen Host-Mikroprozessor (1708), auf dem ein Softwareteil einer Anwendung läuft, und einen Speicher, der aus einer oder mehreren Host-Speicher-DRAM-Einheiten (1706) besteht und mit dem Speicher auf einem Beschleuniger kohärent gehalten wird. In mindestens einer Ausführungsform kann das Host-System ein separates Modul auf einem der Racks sein oder kann in eines der Module eines Supercomputers integriert sein. In mindestens einer Ausführungsform stellt eine Cubeverbundene Zyklen-Topologie Kommunikationsverbindungen bereit, um ein Hypercube-Netzwerk für einen großen Supercomputer zu schaffen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine kleine Gruppe von FPGA/ASIC-Chips auf einem Rack-Modul als ein einzelner Hypercube-Knoten fungieren, sodass eine Gesamtzahl von externen Verbindungen jeder Gruppe im Vergleich zu einem einzelnen Chip erhöht ist. In mindestens einer Ausführungsform enthält eine Gruppe die Chips A, B, C und D auf einem Rack-Modul mit internen breiten differentiellen Bussen, die A, B, C und D in einer Torus-Organisation verbinden. In mindestens einer Ausführungsform gibt es 12 serielle Kommunikationskabel, die ein Rack-Modul mit der Außenwelt verbinden. In mindestens einer Ausführungsform ist Chip A auf einem Rack-Modul mit den seriellen Kommunikationskabeln 0, 1, 2 verbunden. In mindestens einer Ausführungsform ist Chip B mit den Kabeln 3, 4, 5 verbunden. In mindestens einer Ausführungsform ist Chip C mit 6, 7, 8 verbunden. In mindestens einer Ausführungsform ist Chip D mit 9, 10, 11 verbunden. In mindestens einer Ausführungsform kann eine gesamte Gruppe {A, B, C, D}, die ein Rack-Modul bildet, einen Hypercube-Knoten innerhalb eines Supercomputersystems mit bis zu 212 = 4096 Rack-Modulen (16384 FPGA/ASIC-Chips) bilden. In mindestens einer Ausführungsform muss, damit Chip A eine Nachricht auf Verbindung 4 der Gruppe {A, B, C, D} nach außen senden kann, zuerst eine Nachricht mit einer integrierten differentiellen breiten Busverbindung an Chip B geroutet werden. In mindestens einer Ausführungsform muss eine Nachricht, die in einer Gruppe {A, B, C, D} auf Verbindung 4 ankommt (d. h. bei B ankommt), die für Chip A bestimmt ist, auch zuerst an einen korrekten Zielchip (A) innerhalb einer Gruppe {A, B, C, D} intern geroutet werden. In mindestens einer Ausführungsform können auch parallele Supercomputersysteme anderer Größen implementiert sein. 16 12 illustrates a rack-level supercomputer in accordance with at least one embodiment. 17 12 illustrates a full system level supercomputer in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, with reference to FIG 16 and 17 high-speed serial optical or copper cables (1602, 1702) are used between rack modules in a rack and across racks throughout an entire system to realize a scalable, possibly incomplete, hypercube network. In at least one embodiment, one of the FPGA/ASIC chips of an accelerator is connected to a host system via a PCI Express connection (1704). In at least one embodiment, the host system includes a host microprocessor (1708) running a portion of software of an application and memory comprised of one or more host memory DRAM units (1706) and associated with the memory an accelerator is kept coherent. In at least one embodiment, the host system can be a separate module on one of the racks or can be integrated into one of the modules of a supercomputer. In at least one Embodiment 1 provides a cube-connected cycle topology for communication links to create a hypercube network for a large supercomputer. In at least one embodiment, a small group of FPGA/ASIC chips on a rack module can function as a single hypercube node such that a total number of external connections of each group is increased compared to a single chip. In at least one embodiment, a cluster includes chips A, B, C, and D on a rack module with internal wide differential buses connecting A, B, C, and D in a torus organization. In at least one embodiment, there are 12 serial communication cables connecting a rack module to the outside world. In at least one embodiment, chip A on a rack module is connected to serial communication cables 0,1,2. In at least one embodiment, chip B is connected to cables 3,4,5. In at least one embodiment, chip C is connected to 6,7,8. In at least one embodiment, chip D is connected to 9,10,11. In at least one embodiment, an entire group {A, B, C, D} forming a rack module can form a hypercube node within a supercomputer system with up to 212 = 4096 rack modules (16384 FPGA/ASIC chips). . In at least one embodiment, in order for chip A to send a message out on connection 4 of group {A,B,C,D}, a message must first be routed to chip B with an integrated differential wide bus connection. In at least one embodiment, a message arriving (ie, arriving at B) on link 4 in a group {A, B, C, D} destined for chip A must also first reach a correct destination chip (A) within a Group {A, B, C, D} are routed internally. In at least one embodiment, other sized parallel supercomputing systems may also be implemented.

Künstliche IntelligenzArtificial intelligence

Die folgenden Figuren legen ohne Einschränkung beispielhafte Systeme auf Basis künstlicher Intelligenz dar, die verwendet werden können, um mindestens eine Ausführungsform zu implementieren.The following figures set forth, without limitation, example artificial intelligence-based systems that may be used to implement at least one embodiment.

18A veranschaulicht Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815, die verwendet wird, um Inferenz- und/oder Trainingsvorgänge in Assoziation mit einer oder mehreren Ausführungsformen durchzuführen. Details bezüglich der Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 werden nachfolgend in Verbindung mit den Figure 18A und/oder 18B bereitgestellt. 18A 18 illustrates inference and/or training logic 1815 used to perform inference and/or training operations in association with one or more embodiments. Details regarding the inference and/or training logic 1815 are provided below in connection with Figures 18A and/or 18B.

In mindestens einer Ausführungsform kann die Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 ohne Einschränkung einen Code- und/oder Datenspeicher 1801 beinhalten, um Vorwärts- und/oder Ausgabegewichtungs- und/oder Eingabe-/Ausgabedaten und/oder andere Parameter zu speichern, um Neuronen oder Schichten eines neuronalen Netzwerks zu konfigurieren, das in Aspekten einer oder mehrerer Ausführungsformen trainiert und/oder zum Inferieren verwendet wird. In mindestens einer Ausführungsform kann die Trainingslogik 1815 Code- und/oder Datenspeicher 1801 beinhalten oder an diesen gekoppelt sein, um Graphencode oder andere Software zum Steuern der Zeitsteuerung und/oder Reihenfolge zu speichern, in der Gewichtungs- und/oder andere Parameterinformationen geladen werden sollen, um Logik zu konfigurieren, einschließlich Ganzzahl- und/oder Gleitkommaeinheiten (zusammen als arithmetisch-logische Einheiten (ALUs) bezeichnet). In mindestens einer Ausführungsform lädt Code, wie etwa Graphencode, Gewichtungs- oder andere Parameterinformationen in Prozessor-ALUs auf Grundlage einer Architektur eines neuronalen Netzwerks, dem derartiger Code entspricht. In mindestens einer Ausführungsform speichert der Code- und/oder Datenspeicher 1801 Gewichtungsparameter und/oder Eingabe-/Ausgabedaten jeder Schicht eines neuronalen Netzwerks, die in Verbindung mit einer oder mehreren Ausführungsformen trainiert oder verwendet wird, während der Vorwärtspropagierung von Eingabe-/Ausgabedaten und/oder Gewichtungsparametern während des Trainierens und/oder Inferierens unter Verwendung von Aspekten einer oder mehrerer Ausführungsformen. In mindestens einer Ausführungsform kann ein beliebiger Abschnitt des Code- und/oder Datenspeichers 1801 in einem anderen chipinternen oder chipexternen Datenspeicher, einschließlich des L1-, L2- oder L3-Caches oder Systemspeichers eines Prozessors, beinhaltet sein.In at least one embodiment, inference and/or training logic 1815 may include, without limitation, code and/or data storage 1801 to store forward and/or output weight and/or input/output data and/or other parameters to neurons or to configure layers of a neural network being trained and/or used for inference in aspects of one or more embodiments. In at least one embodiment, training logic 1815 may include or be coupled to code and/or data storage 1801 to store graph code or other software for controlling the timing and/or order in which weighting and/or other parameter information is to be loaded to configure logic, including integer and/or floating point units (collectively referred to as arithmetic logic units (ALUs)). In at least one embodiment, code, such as graph code, loads weight or other parameter information into processor ALUs based on a neural network architecture to which such code conforms. In at least one embodiment, the code and/or data store 1801 stores weight parameters and/or input/output data of each neural network layer trained or used in connection with one or more embodiments during forward propagation of input/output data and/or or weighting parameters during training and/or inferencing using aspects of one or more embodiments. In at least one embodiment, any portion of code and/or data memory 1801 may be included in other on-chip or off-chip data memory, including a processor's L1, L2, or L3 cache or system memory.

In mindestens einer Ausführungsform kann ein beliebiger Abschnitt des Code- und/oder Datenspeichers 1801 zu einem oder mehreren Prozessoren oder anderen Hardware-Logikvorrichtungen oder -Schaltungen intern oder extern sein. In mindestens einer Ausführungsform kann der Code und/oder Code- und/oder Datenspeicher 1801 Cache-Speicher, dynamischer zufällig adressierbarer Speicher (dynamic randomly addressable memory - „DRAM“), statischer zufällig adressierbarer Speicher (static randomly addressable memory - „SRAM“), nicht flüchtiger Speicher (z. B. Flash-Speicher) oder anderer Speicher sein. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Wahl, ob der Code und/oder Code- und/oder Datenspeicher 1801 in mindestens einer Ausführungsform zu einem Prozessor intern oder extern ist oder DRAM, SRAM, Flash oder eine andere Speicherart umfasst, von dem verfügbaren chipinternen oder chipexternen Speicher, den Latenzanforderungen der Trainings- und/oder Inferenzfunktionen, die durchgeführt werden, der Batch-Größe der Daten, die beim Inferieren und/oder Trainieren eines neuronalen Netzwerks verwendet werden, oder einer Kombination dieser Faktoren abhängen.In at least one embodiment, any portion of the code and/or data memory 1801 may be internal or external to one or more processors or other hardware logic devices or circuits. In at least one embodiment, code and/or code and/or data storage 1801 may be cache memory, dynamic randomly addressable memory ("DRAM"), static randomly addressable memory ("SRAM") , non-volatile memory (e.g. flash memory) or other memory. In at least one embodiment, a choice of whether the code and/or code and/or data storage 1801 in at least one embodiment is internal or external to a processor, or includes DRAM, SRAM, Flash, or another type of memory, may depend on what is available on-chip or off-chip memory, the latency requirements of the training and/or inference functions being performed, the batch size of the data used in inferring and/or training a neural network, or a combination of these factors.

In mindestens einer Ausführungsform kann die Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 ohne Einschränkung einen Code- und/oder Datenspeicher 1805 beinhalten, um Rückwärts- und/oder Ausgabegewichtungs- und/oder Eingabe-/Ausgabedaten zu speichern, die Neuronen oder Schichten eines neuronalen Netzwerks entsprechen, das in Aspekten einer oder mehrerer Ausführungsformen trainiert und/oder zum Inferieren verwendet wird. In mindestens einer Ausführungsform speichert der Code- und/oder Datenspeicher 1805 Gewichtungsparameter und/oder Eingabe-/Ausgabedaten jeder Schicht eines neuronalen Netzwerks, die in Verbindung mit einer oder mehreren Ausführungsformen trainiert oder verwendet wird, während der Rückwärtspropagierung von Eingabe-/Ausgabedaten und/oder Gewichtungsparametern während des Trainierens und/oder Inferierens unter Verwendung von Aspekten einer oder mehrerer Ausführungsformen. In mindestens einer Ausführungsform kann die Trainingslogik 1815 Code- und/oder Datenspeicher 1805 beinhalten oder an diesen gekoppelt sein, um Graphencode oder andere Software zum Steuern der Zeitsteuerung und/oder Reihenfolge zu speichern, in der Gewichtungs- und/oder andere Parameterinformationen geladen werden sollen, um Logik zu konfigurieren, einschließlich Ganzzahl- und/oder Gleitkommaeinheiten (zusammen als arithmetisch-logische Einheiten (ALUs) bezeichnet).In at least one embodiment, inference and/or training logic 1815 may include, without limitation, code and/or data storage 1805 to store backward and/or output weights and/or input/output data representing neurons or layers of a neural network being trained and/or used to infer in aspects of one or more embodiments. In at least one embodiment, the code and/or data store 1805 stores weight parameters and/or input/output data of each neural network layer trained or used in connection with one or more embodiments during backward propagation of input/output data and/or or weighting parameters during training and/or inferencing using aspects of one or more embodiments. In at least one embodiment, training logic 1815 may include or be coupled to code and/or data storage 1805 to store graph code or other software for controlling the timing and/or order in which weighting and/or other parameter information is to be loaded to configure logic, including integer and/or floating point units (collectively referred to as arithmetic logic units (ALUs)).

In mindestens einer Ausführungsform bewirkt Code, wie etwa Graphencode, das Laden von Gewichtungs- oder anderen Parameterinformationen in Prozessor-ALUs auf Grundlage einer Architektur eines neuronalen Netzwerks, dem derartiger Code entspricht. In mindestens einer Ausführungsform kann ein beliebiger Abschnitt des Code- und/oder Datenspeichers 1805 in einem anderen chipinternen oder chipexternen Datenspeicher, einschließlich des L1-, L2- oder L3-Caches oder Systemspeichers eines Prozessors, beinhaltet sein. In mindestens einer Ausführungsform kann ein beliebiger Abschnitt des Code- und/oder Datenspeichers 1805 zu einem oder mehreren Prozessoren oder anderen Hardware-Logikvorrichtungen oder -Schaltungen intern oder extern sein. In mindestens einer Ausführungsform kann der Code- und/oder Datenspeicher 1805 Cache-Speicher, DRAM, SRAM, nicht flüchtiger Speicher (z. B. Flash-Speicher) oder anderer Speicher sein. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Wahl, ob der Code- und/oder Datenspeicher 1805 zum Beispiel intern oder extern von einem Prozessor ist oder DRAM, SRAM, Flash oder eine andere Speicherart umfasst, von verfügbarem chipinternen im Vergleich zu chipexternen Speicher, Latenzanforderungen von ausgeführten Trainings- und/oder Inferenzfunktionen, Batchgröße von Daten, die beim Inferieren und/oder Trainieren eines neuronalen Netzwerkes verwendet werden, oder einer Kombination dieser Faktoren abhängen.In at least one embodiment, code, such as graph code, causes loading of weight or other parameter information into processor ALUs based on a neural network architecture to which such code conforms. In at least one embodiment, any portion of the code and/or data memory 1805 may be included in other on-chip or off-chip data memory, including a processor's L1, L2, or L3 cache or system memory. In at least one embodiment, any portion of the code and/or data memory 1805 may be internal or external to one or more processors or other hardware logic devices or circuits. In at least one embodiment, code and/or data storage 1805 may be cache memory, DRAM, SRAM, non-volatile memory (e.g., flash memory), or other memory. In at least one embodiment, a choice of whether the code and/or data storage 1805 is, for example, internal or external to a processor, or includes DRAM, SRAM, Flash, or another type of memory, may be of available on-chip versus off-chip memory, latency requirements of execution training and/or inference functions, batch size of data used in inferring and/or training a neural network, or a combination of these factors.

In mindestens einer Ausführungsform können der Code- und/oder Datenspeicher 1801 und der Code- und/oder Datenspeicher 1805 separate Speicherstrukturen sein. In mindestens einer Ausführungsform können der Code- und/oder Datenspeicher 1801 und der Code- und/oder Datenspeicher 1805 eine kombinierte Speicherstruktur sein. In mindestens einer Ausführungsform können der Code- und/oder Datenspeicher 1801 und der Code- und/oder Datenspeicher 1805 teilweise kombiniert und teilweise separat sein. In mindestens einer Ausführungsform kann ein beliebiger Abschnitt des Code- und/oder Datenspeichers 1801 und des Code- und/oder Datenspeichers 1805 in einem anderen chipinternen oder chipexternen Datenspeicher, einschließlich des L1-, L2- oder L3-Caches oder Systemspeichers eines Prozessors, beinhaltet sein.In at least one embodiment, code and/or data storage 1801 and code and/or data storage 1805 may be separate storage structures. In at least one embodiment, code and/or data storage 1801 and code and/or data storage 1805 may be a combined storage structure. In at least one embodiment, code and/or data storage 1801 and code and/or data storage 1805 may be partially combined and partially separate. In at least one embodiment, any portion of code and/or data memory 1801 and code and/or data memory 1805 may be included in other on-chip or off-chip data memory, including a processor's L1, L2, or L3 cache or system memory be.

In mindestens einer Ausführungsform kann die Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 ohne Einschränkung eine oder mehrere arithmetisch-logische Einheit(en) („ALU(s)“) 1810 beinhalten, einschließlich Ganzzahl- und/oder Gleitkommaeinheiten, um logische und/oder mathematische Operationen durchzuführen, die mindestens zum Teil auf Trainings- und/oder Inferenzcode (z. B. Graphencode) basieren oder dadurch angegeben werden, wobei ein Ergebnis davon Aktivierungen (z. B. Ausgabewerte von Schichten oder Neuronen innerhalb eines neuronalen Netzwerks) produzieren kann, die in einem Aktivierungsspeicher 1820 gespeichert sind und die Funktionen von Eingabe/Ausgabe- und/oder Gewichtungsparameterdaten sind, die in dem Code- und/oder Datenspeicher 1801 und/oder dem Code- und/oder Datenspeicher 1805 gespeichert sind. In mindestens einer Ausführungsform werden in dem Aktivierungsspeicher 1820 gespeicherte Aktivierungen gemäß linearer algebraischer und/oder matrixbasierter Mathematik erzeugt, die durch die ALU(s) 1810 als Reaktion auf das Durchführen von Anweisungen oder anderem Code durchgeführt wird, wobei in dem Code- und/oder Datenspeicher 1805 und/oder dem Datenspeicher 1801 gespeicherte Gewichtungswerte als Operanden zusammen mit anderen Werten, wie etwa Verzerrungswerten, Gradienteninformationen, Momentwerten oder anderen Parametern oder Hyperparametern, verwendet werden, von denen beliebige oder alle in dem Code- und/oder Datenspeicher 1805 oder dem Code- und/oder Datenspeicher 1801 oder einem anderen chipinternen oder -externen Speicher gespeichert sein können.In at least one embodiment, the inference and/or training logic 1815 may include, without limitation, one or more arithmetic logic unit(s) ("ALU(s)") 1810, including integer and/or floating point units to represent logical and/or mathematical perform operations based at least in part on or specified by training and/or inference code (e.g. graph code), a result of which may produce activations (e.g. output values from layers or neurons within a neural network), stored in an activation memory 1820 and which are functions of input/output and/or weighting parameter data stored in the code and/or data memory 1801 and/or the code and/or data memory 1805. In at least one embodiment, activations stored in activation memory 1820 are generated according to linear algebraic and/or matrix-based mathematics performed by ALU(s) 1810 in response to executing instructions or other code, wherein in the code and/or Weight values stored in data store 1805 and/or data store 1801 may be used as operands along with other values, such as distortion values, gradient information, sample values, or other parameters or hyperparameters, any or all of which may be stored in code and/or data store 1805 or the code - and/or data memory 1801 or another chip-internal or -external memory can be stored.

In mindestens einer Ausführungsform sind die ALU(s) 1810 innerhalb eines oder mehrerer Prozessoren oder anderer Hardware-Logikvorrichtungen oder -Schaltungen beinhaltet, während in einer anderen Ausführungsform die ALU(s) 1810 zu einem Prozessor oder einer anderen Hardware-Logikvorrichtung oder -Schaltung extern sein können, der/die sie verwendet (z. B. ein Koprozessor). In mindestens einer Ausführungsform können die ALUs 1810 innerhalb der Ausführungseinheiten eines Prozessors oder anderweitig innerhalb einer Bank von ALUs beinhaltet sein, worauf die Ausführungseinheiten eines Prozessors zugreifen können, entweder innerhalb des gleichen Prozessors oder verteilt auf unterschiedliche Prozessoren unterschiedlichen Typs (z. B. zentrale Verarbeitungseinheiten, Grafikverarbeitungseinheiten, Festfunktionseinheiten usw.). In mindestens einer Ausführungsform können sich der Code- und/oder Datenspeicher 1801, der Code- und/oder Datenspeicher 1805 und der Aktivierungsspeicher 1820 einen Prozessor oder eine andere Hardware-Logikvorrichtung oder -schaltung teilen, während sie sich in einer anderen Ausführungsform in unterschiedlichen Prozessoren oder anderen Hardware-Logikvorrichtungen oder -Schaltungen oder in einer Kombination aus gleichen und unterschiedlichen Prozessoren oder anderen Hardware-Logikvorrichtungen oder -Schaltungen befinden können. In mindestens einer Ausführungsform kann ein beliebiger Abschnitt des Aktivierungsspeichers 1820 in einem anderen chipinternen oder chipexternen Datenspeicher, einschließlich des L1-, L2- oder L3-Caches oder Systemspeichers eines Prozessors, beinhaltet sein. Des Weiteren kann der Inferenz- und/oder Trainingscode mit anderem Code gespeichert sein, auf den ein Prozessor oder eine andere Hardware-Logik oder -Schaltung zugreifen kann und der unter Verwendung der Abruf-, Decodier-, Planungs-, Ausführungs-, Ausscheidungs- und/oder anderen Logikschaltungen eines Prozessors abgerufen und/oder verarbeitet wird.In at least one embodiment, the ALU(s) 1810 are contained within one or more processors or other hardware logic device or circuitry, while in another embodiment, the ALU(s) 1810 are external to a processor or other hardware logic device or circuitry which may be using it (e.g. a coprocessor). In at least one embodiment, the ALUs 1810 may be contained within a processor's execution units or otherwise contained within a bank of ALUs accessible to a processor's execution units, either within the same processor or distributed among different processors of different types (e.g., central processing units , graphics processing units, fixed function units, etc.). In at least one embodiment, code and/or data memory 1801, code and/or data memory 1805, and activation memory 1820 may share a processor or other hardware logic device or circuitry, while in another embodiment they share in different processors or other hardware logic devices or circuits, or in a combination of the same and different processors or other hardware logic devices or circuits. In at least one embodiment, any portion of activation memory 1820 may be included in other on-chip or off-chip data memory, including a processor's L1, L2, or L3 cache or system memory. Furthermore, the inference and/or training code may be stored with other code that is accessible by a processor or other hardware logic or circuitry and executed using the retrieval, decoding, planning, execution, elimination, and/or other logic circuitry of a processor is retrieved and/or processed.

In mindestens einer Ausführungsform kann der Aktivierungsspeicher 1820 Cache-Speicher, DRAM, SRAM, nicht flüchtiger Speicher (z. B. Flash-Speicher) oder anderer Speicher sein. In mindestens einer Ausführungsform kann sich der Aktivierungsspeicher 1820 ganz oder teilweise innerhalb oder außerhalb eines oder mehrerer Prozessoren oder anderer logischer Schaltungen befinden. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Wahl, ob der Aktivierungsspeicher 1820 in mindestens einer Ausführungsform intern oder extern von einem Prozessor ist oder DRAM, SRAM, Flash oder eine andere Speicherart umfasst, von verfügbarem chipinternen im Vergleich zu chipexternen Speicher, Latenzanforderungen von ausgeführten Trainings- und/oder Inferenzfunktionen, Batchgröße von Daten, die beim Inferieren und/oder Trainieren eines neuronalen Netzwerkes verwendet werden, oder einer Kombination dieser Faktoren abhängen.In at least one embodiment, activation memory 1820 may be cache memory, DRAM, SRAM, non-volatile memory (e.g., flash memory), or other memory. In at least one embodiment, activation memory 1820 may reside in whole or in part inside or outside of one or more processors or other logic circuits. In at least one embodiment, a choice of whether activation memory 1820 is internal or external to a processor, or includes DRAM, SRAM, Flash, or another type of memory in at least one embodiment, may include available on-chip versus off-chip memory, latency requirements of running training and /or inference functions, batch size of data used in inferring and/or training a neural network, or a combination of these factors.

In mindestens einer Ausführungsform kann die Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815, die in 18A veranschaulicht ist, in Verbindung mit einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung („ASIC“) verwendet werden, wie etwa einer TensorFlow®-Verarbeitungseinheit von Google, einer Inferenzverarbeitungseinheit (inference processing unit - IPU) von Graphcore™ oder einem Nervana®(z. B. „Lake Crest“)-Prozessor von Intel Corp. In mindestens einer Ausführungsform kann die Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815, die in 18A veranschaulicht ist, in Verbindung mit Hardware einer zentralen Verarbeitungseinheit („CPU“), Hardware einer Grafikverarbeitungseinheit („GPU“) oder anderer Hardware, wie etwa feldprogrammierbaren Gate-Arrays („FPGAs“) verwendet werden.In at least one embodiment, the inference and/or training logic 1815 contained in 18A illustrated, may be used in conjunction with an application specific integrated circuit ("ASIC"), such as a Google TensorFlow® processing unit, a Graphcore™ inference processing unit (IPU), or a Nervana® (e.g., " Lake Crest) processor from Intel Corp. In at least one embodiment, the inference and/or training logic 1815 contained in 18A illustrated may be used in conjunction with central processing unit ("CPU") hardware, graphics processing unit ("GPU") hardware, or other hardware such as field programmable gate arrays ("FPGAs").

18B veranschaulicht Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform kann die Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 ohne Einschränkung Hardware-Logik beinhalten, in der Rechenressourcen dediziert oder anderweitig ausschließlich in Verbindung mit Gewichtungswerten oder anderen Informationen verwendet werden, die einer oder mehreren Schichten von Neuronen innerhalb eines neuronalen Netzwerks entsprechen. In mindestens einer Ausführungsform kann die Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815, die in 18B veranschaulicht ist, in Verbindung mit einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC) verwendet werden, wie etwa einer TensorFlow®-Verarbeitungseinheit von Google, einer Inferenzverarbeitungseinheit (IPU) von Graphcore™ oder einem Nervana®(z. B. „Lake Crest“)-Prozessor von Intel Corp. In mindestens einer Ausführungsform kann die Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815, die in 18B veranschaulicht ist, in Verbindung mit Hardware einer zentralen Verarbeitungseinheit (CPU), Hardware einer Grafikverarbeitungseinheit (GPU) oder anderer Hardware, wie etwa feldprogrammierbaren Gate-Arrays (FPGAs) verwendet werden. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 ohne Einschränkung den Code- und/oder Datenspeicher 1801 und den Code- und/oder Datenspeicher 1805, die zum Speichern von Code (z. B. Graphencode), Gewichtungswerten und/oder anderen Informationen, einschließlich Verzerrungswerten, Gradienteninformationen, Momentwerten und/oder anderer Parameter- oder Hyperparameterinformationen, verwendet werden können. In mindestens einer Ausführungsform, die in 18B veranschaulicht ist, ist jeder von dem Code- und/oder Datenspeicher 1801 und dem Code- und/oder Datenspeicher 1805 mit einer dedizierten Berechnungsressource, wie etwa der Berechnungshardware 1802 bzw. der Berechnungshardware 1806, assoziiert. In mindestens einer Ausführungsform umfasst jede der Rechen-Hardware 1802 und der Rechen-Hardware 1806 eine oder mehrere ALUs, die mathematische Funktionen, wie etwa lineare algebraische Funktionen, nur an Informationen durchführen, die in dem Code- und/oder Datenspeicher 1801 bzw. dem Code- und/oder Datenspeicher 1805 gespeichert sind, wobei das Ergebnis davon in dem Aktivierungsspeicher 1820 gespeichert wird. 18B 18 illustrates inference and/or training logic 1815 in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, the inference and/or training logic 1815 may include, without limitation, hardware logic in which computational resources are dedicated or otherwise used solely in conjunction with weight values or other information corresponding to one or more layers of neurons within a neural network. In at least one embodiment, the inference and/or training logic 1815 contained in 18B illustrated, may be used in conjunction with an application specific integrated circuit (ASIC), such as a Google TensorFlow® processing unit, a Graphcore™ inference processing unit (IPU), or a Nervana® (e.g., "Lake Crest") processor by Intel Corp. In at least one embodiment, the inference and/or training logic 1815 contained in 18B illustrated may be used in conjunction with central processing unit (CPU) hardware, graphics processing unit (GPU) hardware, or other hardware such as field programmable gate arrays (FPGAs). In at least one embodiment, inference and/or training logic 1815 includes, without limitation, code and/or data storage 1801 and code and/or data storage 1805 operable to store code (e.g., graph code), weight values, and/or other information, including distortion values, gradient information, instantaneous values, and/or other parametric or hyperparameter information may be used. In at least one embodiment included in 18B As illustrated, each of code and/or data memory 1801 and code and/or data memory 1805 is associated with a dedicated computational resource, such as computational hardware 1802 and computational hardware 1806, respectively. In at least one embodiment, each of the computing hardware 1802 and of the computational hardware 1806, one or more ALUs that perform mathematical functions, such as linear algebraic functions, only on information stored in the code and/or data memory 1801 and the code and/or data memory 1805, respectively, wherein the result of which is stored in the activation memory 1820.

In mindestens einer Ausführungsform entspricht jedes der Code- und/oder Datenspeicher 1801 und 1805 und der entsprechenden Rechen-Hardware 1802 bzw. 1806 unterschiedlichen Schichten eines neuronalen Netzwerks, sodass die resultierende Aktivierung von einem Speicher-/Rechenpaar 1801/1802 des Code- und/oder Datenspeichers 1801 und der Rechen-Hardware 1802 als Eingabe einem nächsten Speicher-/Rechenpaar 1805/1806 des Code- und/oder Datenspeichers 1805 und der Rechen-Hardware 1806 bereitgestellt wird, um eine konzeptionelle Organisation eines neuronalen Netzwerks widerzuspiegeln. In mindestens einer Ausführungsform kann jedes der Speicher-/Rechenpaare 1801/1802 und 1805/1806 mehr als einer Schicht eines neuronalen Netzwerks entsprechen. In mindestens einer Ausführungsform können zusätzliche Speicher-/Rechenpaare (nicht gezeigt) im Anschluss an oder parallel zu den Speicher-/Rechenpaaren 1801/1802 und 1805/1806 in der Inferenz- und/oder Trainingslogik 1815 beinhaltet sein.In at least one embodiment, each of the code and/or data stores 1801 and 1805 and the corresponding computational hardware 1802 and 1806, respectively, corresponds to different layers of a neural network such that the resulting activation of a code and/or memory/computational pair 1801/1802 or data memory 1801 and computational hardware 1802 is provided as input to a next memory/computational pair 1805/1806 of code and/or data memory 1805 and computational hardware 1806 to reflect a conceptual organization of a neural network. In at least one embodiment, each of memory/computation pairs 1801/1802 and 1805/1806 may correspond to more than one layer of a neural network. In at least one embodiment, additional memory/computation pairs (not shown) may be included in inference and/or training logic 1815 subsequent to or in parallel with memory/computation pairs 1801/1802 and 1805/1806.

19 veranschaulicht das Training und den Einsatz eines tiefen neuronalen Netzwerks gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform wird das untrainierte neuronale Netzwerk 1906 unter Verwendung eines Trainingsdatensatzes 1902 trainiert. In mindestens einer Ausführungsform ist das Trainings-Framework 1904 ein PyTorch-Framework, wohingegen in anderen Ausführungsformen das Trainings-Framework 1904 ein TensorFlow-, Boost-, Caffe-, Microsoft-Cognitive-Toolkit/CNTK-, MXNet-, Chainer-, Keras-, Deepleaming4j- oder ein anderes Trainings-Framework ist. In mindestens einer Ausführungsform trainiert das Trainings-Framework 1904 ein untrainiertes neuronales Netzwerk 1906 und ermöglicht, dass es unter Verwendung von hierin beschriebenen Verarbeitungsressourcen trainiert wird, um ein trainiertes neuronales Netzwerk 1908 zu erzeugen. In mindestens einer Ausführungsform können die Gewichtungen zufällig oder durch Vortraining unter Verwendung eines Deep-Belief-Netzwerks gewählt werden. In mindestens einer Ausführungsform kann das Training entweder auf überwachte, teilweise überwachte oder nicht überwachte Weise durchgeführt werden. 19 11 illustrates training and deployment of a deep neural network, in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, the untrained neural network 1906 is trained using a training data set 1902 . In at least one embodiment, the training framework 1904 is a PyTorch framework, while in other embodiments the training framework 1904 is a TensorFlow, Boost, Caffe, Microsoft Cognitive Toolkit/CNTK, MXNet, Chainer, Keras -, Deepleaming4j- or another training framework. In at least one embodiment, the training framework 1904 trains an untrained neural network 1906 and allows it to be trained using processing resources described herein to create a trained neural network 1908 . In at least one embodiment, the weights may be chosen randomly or by pre-training using a deep belief network. In at least one embodiment, the training can be performed in either a supervised, partially supervised, or unsupervised manner.

In mindestens einer Ausführungsform wird das untrainierte neuronale Netzwerk 1906 unter Verwendung von überwachtem Lernen trainiert, wobei der Trainingsdatensatz 1902 eine Eingabe beinhaltet, die mit einer gewünschten Ausgabe für eine Eingabe gepaart ist, oder wobei der Trainingsdatensatz 1902 eine Eingabe beinhaltet, die eine bekannte Ausgabe aufweist, und eine Ausgabe des neuronalen Netzwerks 1906 manuell bewertet wird. In mindestens einer Ausführungsform wird das untrainierte neuronale Netzwerk 1906 auf überwachte Weise trainiert und es verarbeitet Eingaben aus dem Trainingsdatensatz 1902 und vergleicht die resultierenden Ausgaben mit einem Satz von erwarteten oder gewünschten Ausgaben. In mindestens einer Ausführungsform werden Fehler dann durch das untrainierte neuronale Netzwerk 1906 rückpropagiert. In mindestens einer Ausführungsform passt das Trainings-Framework 1904 Gewichtungen an, die das untrainierte neuronale Netzwerk 1906 steuern. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet das Trainings-Framework 1904 Werkzeuge, um zu überwachen, wie gut das untrainierte neuronale Netzwerk 1906 zu einem Modell konvergiert, wie etwa dem trainierten neuronalen Netzwerk 1908, das dazu geeignet ist, korrekte Antworten zu erzeugen, wie etwa in dem Ergebnis 1914, die auf Eingabedaten wie etwa einem neuen Datensatz 1912 basieren. In mindestens einer Ausführungsform trainiert das Trainings-Framework 1904 das untrainierte neuronale Netzwerk 1906 wiederholt, während Gewichtungen angepasst werden, um eine Ausgabe des untrainierten neuronalen Netzwerks 1906 unter Verwendung einer Verlustfunktion und eines Anpassungsalgorithmus, wie etwa des stochastischen Gradientenabstiegs, zu verfeinern. In mindestens einer Ausführungsform trainiert das Trainings-Framework 1904 das untrainierte neuronale Netzwerk 1906, bis das untrainierte neuronale Netzwerk 1906 eine gewünschte Genauigkeit erreicht. In mindestens einer Ausführungsform kann das trainierte neuronale Netzwerk 1908 dann zum Implementieren einer beliebigen Anzahl von Operationen des maschinellen Lernens eingesetzt werden.In at least one embodiment, the untrained neural network 1906 is trained using supervised learning, where the training data set 1902 includes an input that is paired with a desired output for an input, or where the training data set 1902 includes an input that has a known output , and an output of the neural network 1906 is evaluated manually. In at least one embodiment, the untrained neural network 1906 is trained in a supervised manner and processes inputs from the training data set 1902 and compares the resulting outputs to a set of expected or desired outputs. In at least one embodiment, errors are then backpropagated through the untrained neural network 1906 . In at least one embodiment, the training framework 1904 adjusts weights that control the untrained neural network 1906 . In at least one embodiment, the training framework 1904 includes tools to monitor how well the untrained neural network 1906 is converging to a model, such as the trained neural network 1908, capable of generating correct responses, such as in FIG Result 1914 based on input data such as a new record 1912. In at least one embodiment, the training framework 1904 repeatedly trains the untrained neural network 1906 while adjusting weights to refine an output of the untrained neural network 1906 using a loss function and an adjustment algorithm such as stochastic gradient descent. In at least one embodiment, the training framework 1904 trains the untrained neural network 1906 until the untrained neural network 1906 achieves a desired accuracy. In at least one embodiment, the trained neural network 1908 can then be used to implement any number of machine learning operations.

In mindestens einer Ausführungsform wird das untrainierte neuronale Netzwerk 1906 unter Verwendung von nicht überwachtem Lernen trainiert, wobei das untrainierte neuronale Netzwerk 1906 versucht, sich selbst unter Verwendung von nicht markierten Daten zu trainieren. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Trainingsdatensatz 1902 für nicht überwachtes Lernen Eingabedaten ohne assoziierte Ausgabedaten oder „Ground-Truth“-Daten. In mindestens einer Ausführungsform kann das untrainierte neuronale Netzwerk 1906 Gruppierungen innerhalb des Trainingsdatensatzes 1902 lernen und bestimmen, wie einzelne Eingaben mit dem untrainierten Datensatz 1902 in Bezug stehen. In mindestens einer Ausführungsform kann nicht überwachtes Training verwendet werden, um eine selbstorganisierende Karte in dem trainierten neuronalen Netzwerk 1908 zu erzeugen, die dazu in der Lage ist, Operationen durchzuführen, die beim Reduzieren der Dimensionalität des neuen Datensatzes 1912 nützlich sind. In mindestens einer Ausführungsform kann nicht überwachtes Training auch verwendet werden, um Anomaliedetektion durchzuführen, was die Identifizierung von Datenpunkten in dem neuen Datensatz 1912 ermöglicht, die von normalen Mustern des neuen Datensatzes 1912 abweichen.In at least one embodiment, the untrained neural network 1906 is trained using unsupervised learning, where the untrained neural network 1906 attempts to train itself using untagged data. In at least one embodiment, the unsupervised training data set 1902 includes input data with no associated output data or ground truth data. In at least one embodiment, the untrained neural network 1906 can learn groupings within the training data set 1902 and determine how individual inputs relate to the untrained data set 1902 . In at least one embodiment, unsupervised training may be used to generate a self-organizing map in the trained neural network 1908 capable of performing operations that occur in the Reduce the dimensionality of the new 1912 data set. In at least one embodiment, unsupervised training may also be used to perform anomaly detection, allowing identification of data points in the new data set 1912 that deviate from normal new data set 1912 patterns.

In mindestens einer Ausführungsform kann halbüberwachtes Lernen verwendet werden, wobei es sich um eine Technik handelt, bei welcher der Trainingsdatensatz 1902 eine Mischung aus markierten und nicht markierten Daten beinhaltet. In mindestens einer Ausführungsform kann das Trainings-Framework 1904 verwendet werden, um inkrementelles Lernen durchzuführen, wie etwa durch Transferlerntechniken. In mindestens einer Ausführungsform ermöglicht das inkrementelle Lernen es dem trainierten neuronalen Netzwerk 1908, sich an den neuen Datensatz 1912 anzupassen, ohne das Wissen zu vergessen, das dem trainierten neuronalen Netzwerk 1408 während des anfänglichen Trainings beigebracht wurde.In at least one embodiment, semi-supervised learning, which is a technique in which the training data set 1902 includes a mixture of tagged and untagged data, may be used. In at least one embodiment, the training framework 1904 can be used to perform incremental learning, such as through transfer learning techniques. In at least one embodiment, the incremental learning allows the trained neural network 1908 to adapt to the new data set 1912 without forgetting the knowledge that the trained neural network 1408 was taught during the initial training.

5G-Netzwerke5G networks

Die folgenden Figuren legen ohne Einschränkung beispielhafte 5G-Netzwerk-basierte Systeme dar, die verwendet werden können, um mindestens eine Ausführungsform zu implementieren.The following figures set forth, without limitation, example 5G network-based systems that can be used to implement at least one embodiment.

20 veranschaulicht eine Architektur eines Systems 2000 eines Netzwerks gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform ist gezeigt, dass das System 2000 eine Benutzerausrüstung (user equipment - UE) 2002 und eine UE 2004 beinhaltet. In mindestens einer Ausführungsform sind die UEs 2002 und 2004 als Smartphones (z. B. transportable mobile Touchscreen-Rechenvorrichtungen, die mit einem oder mehreren Mobilfunknetzwerken verbindbar sind) veranschaulicht, können aber auch eine beliebige mobile oder nicht mobile Rechenvorrichtung umfassen, wie beispielsweise persönliche Datenassistenten (PDAs), Pager, Laptop-Computer, Desktop-Computer, drahtlose Handgeräte oder eine beliebige Rechenvorrichtung mit einer drahtlosen Kommunikationsschnittstelle. 20 10 illustrates an architecture of a system 2000 of a network in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, system 2000 is shown to include user equipment (UE) 2002 and UE 2004 . In at least one embodiment, UEs 2002 and 2004 are illustrated as smartphones (e.g., portable mobile touchscreen computing devices connectable to one or more cellular networks), but may also include any mobile or non-mobile computing device, such as personal data assistants (PDAs), pagers, laptop computers, desktop computers, wireless handheld devices, or any computing device with a wireless communication interface.

In mindestens einer Ausführungsform kann jede der UEs 2002 und 2004 eine UE für das Internet der Dinge (Internet of Things - IoT) umfassen, das eine Netzwerkzugriffsschicht umfassen kann, die für IoT-Anwendungen mit geringer Leistung ausgelegt ist, die kurzlebige UE-Verbindungen nutzen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine IoT-UE Technologien wie Maschine-Maschine- (machine-to-machine - M2M) oder maschinelle Kommunikationen (machine-type communication - MTC) zum Austauschen von Daten mit einem MTC-Server oder einer MTC-Vorrichtung über ein öffentliches mobiles Landnetzwerk (public land mobile network - PLMN), einen näherungsbasierten Dienst (Proximity-Based Service - ProSe) oder Vorrichtung-Vorrichtung(device-to-device - D2D)-Kommunikation, Sensornetzwerke oder IoT-Netzwerke nutzen. In mindestens einer Ausführungsform kann ein M2M- oder MTC-Datenaustausch ein maschineninitiierter Datenaustausch sein. In mindestens einer Ausführungsform beschreibt ein IoT-Netzwerk das Verbinden von IoT-UEs, die eindeutig identifizierbare eingebettete Rechenvorrichtungen (innerhalb der Internet-Infrastruktur) beinhalten können, mit kurzlebigen Verbindungen. In mindestens einer Ausführungsform können IoT-UEs Hintergrundanwendungen ausführen (z. B. Keep-Alive-Nachrichten, Statusaktualisierungen usw.), um Verbindungen eines IoT-Netzwerks zu ermöglichen.In at least one embodiment, each of UEs 2002 and 2004 may include an Internet of Things (IoT) UE, which may include a network access layer designed for low-power IoT applications utilizing ephemeral UE links . In at least one embodiment, an IoT UE may use technologies such as machine-to-machine (M2M) or machine-type communication (MTC) to exchange data with an MTC server or device use a public land mobile network (PLMN), Proximity-Based Service (ProSe) or device-to-device (D2D) communication, sensor networks or IoT networks. In at least one embodiment, an M2M or MTC exchange may be a machine-initiated exchange. In at least one embodiment, an IoT network describes connecting IoT UEs, which may include uniquely identifiable embedded computing devices (within the internet infrastructure), with ephemeral connections. In at least one embodiment, IoT UEs may run background applications (e.g., keep-alive messages, status updates, etc.) to enable connections of an IoT network.

In mindestens einer Ausführungsform können die UEs 2002 und 2004 konfiguriert sein, um sich mit einem Funkzugangsnetzwerk (radio access network - RAN) 2016 zu verbinden, z. B. kommunikativ zu koppeln. In mindestens einer Ausführungsform kann das RAN 2016 in mindestens einer Ausführungsform ein Evolved Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN), ein NextGen RAN (NG RAN) oder eine andere Art von RAN sein. In mindestens einer Ausführungsform verwenden die UEs 2002 und 2004 Verbindungen 2012 bzw. 2014, von denen jede eine physikalische Kommunikationsschnittstelle oder -schicht umfasst. In mindestens einer Ausführungsform sind die Verbindungen 2012 und 2014 als eine Luftschnittstelle veranschaulicht, um eine kommunikative Kopplung zu ermöglichen, und können mit Mobilfunk-Kommunikationsprotokollen, wie etwa einem Global-System-for-Mobile-Communications(GSM)-Protokoll, einem Code-Division-Multiple-Access(CDMA)-Netzwerkprotokoll, einem Push-to-Talk(PTT)-Protokoll, einem PTT-over-Cellular(POC)-Protokoll, einem Universal-Mobile-Telecommunications-System(UMTS)-Protokoll, einem 3GPP-Long-Term-Evolution(LTE)-Protokoll, einem Fünfte-Generation(5G)-Protokoll, einem New-Radio(NR)-Protokoll und Variationen davon, übereinstimmen.In at least one embodiment, UEs 2002 and 2004 may be configured to connect to a radio access network (RAN) 2016, e.g. B. to couple communicatively. In at least one embodiment, the RAN 2016 may be an Evolved Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN), a NextGen RAN (NG RAN), or another type of RAN. In at least one embodiment, UEs 2002 and 2004 utilize links 2012 and 2014, respectively, each of which includes a physical communication interface or layer. In at least one embodiment, links 2012 and 2014 are illustrated as an air interface to enable communicative coupling and may be implemented using cellular communication protocols, such as a Global System for Mobile Communications (GSM) protocol, code Division Multiple Access (CDMA) network protocol, a Push-to-Talk (PTT) protocol, a PTT-over-Cellular (POC) protocol, a Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) protocol, a 3GPP Long Term Evolution (LTE) protocol, a Fifth Generation (5G) protocol, a New Radio (NR) protocol and variations thereof.

In mindestens einer Ausführungsform können die UEs 2002 und 2004 ferner Kommunikationsdaten direkt über eine ProSe-Schnittstelle 2006 austauschen. In mindestens einer Ausführungsform kann die ProSe-Schnittstelle 2006 alternativ als eine Sidelink-Schnittstelle bezeichnet werden, die einen oder mehrere logische Kanäle umfasst, einschließlich eines Physical Sidelink Control Channel (PSCCH), Physical Sidelink Shared Channel (PSSCH), Physical Sidelink Discovery Channel (PSDCH) und Physical Sidelink Broadcast Channel (PSBCH), ohne darauf beschränkt zu sein.In at least one embodiment, UEs 2002 and 2004 may also exchange communication data directly over a ProSe interface 2006. In at least one embodiment, the ProSe interface 2006 may alternatively be referred to as a sidelink interface comprising one or more logical channels including a Physical Sidelink Control Channel (PSCCH), Physical Sidelink Shared Channel (PSSCH), Physical Sidelink Discovery Channel (PSDCH), and Physical Sidelink Broadcast Channel (PSBCH), but is not limited to these.

In mindestens einer Ausführungsform ist die UE 2004 der Darstellung nach konfiguriert, um über die Verbindung 2008 auf einen Zugangspunkt (access point - AP) 2010 zuzugreifen. In mindestens einer Ausführungsform kann die Verbindung 2008 eine lokale drahtlose Verbindung umfassen, wie etwa eine Verbindung, die mit einem beliebigen IEEE-802.11-Protokoll übereinstimmt, wobei der AP 2010 einen Wireless-Fidelity(WiFi®)-Router umfassen würde. In mindestens einer Ausführungsform ist gezeigt, dass der AP 2010 mit einem Internet verbunden ist, ohne sich mit einem Kernnetzwerk eines drahtlosen Systems zu verbinden.In at least one embodiment, UE 2004 is shown configured to access an access point (AP) 2010 over link 2008 . In at least one embodiment, connection 2008 may include a local wireless connection, such as a connection compliant with any IEEE 802.11 protocol, where AP 2010 would include a wireless fidelity (WiFi®) router. In at least one embodiment, AP 2010 is shown connected to an Internet without connecting to a wireless system core network.

In mindestens einer Ausführungsform kann das RAN 2016 einen oder mehrere Zugangsknoten beinhalten, die Verbindungen 2012 und 2014 ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform können diese Zugangsknoten (access nodes - AN) als Basisstationen (BS), NodeBs, evolved NodeBs (eNBs), NodeBs der nächsten Generation (gNB), RAN-Knoten usw. bezeichnet werden und können Bodenstationen (z. B. terrestrische Zugangspunkte) oder Satellitenstationen, die eine Abdeckung innerhalb eines geografischen Gebiets (z. B. einer Zelle) bereitstellen, umfassen. In mindestens einer Ausführungsform kann das RAN 2016 einen oder mehrere RAN-Knoten zum Bereitstellen von Makrozellen, z. B. Makro-RAN-Knoten 2018, und einen oder mehrere RAN-Knoten zum Bereitstellen von Femtozellen oder Picozellen (z. B. Zellen mit größeren Abdeckungsgebieten, kleinerer Benutzerkapazität oder größerer Bandbreite im Vergleich zu Makrozellen), z. B. RAN-Knoten 2020 mit geringer Leistung (low power - LP), beinhalten.In at least one embodiment, RAN 2016 may include one or more access nodes that enable connections 2012 and 2014. In at least one embodiment, these access nodes (AN) may be referred to as base stations (BS), NodeBs, evolved NodeBs (eNBs), next generation NodeBs (gNB), RAN nodes, etc., and may be ground stations (e.g. terrestrial access points) or satellite stations providing coverage within a geographic area (e.g. cell). In at least one embodiment, RAN 2016 may include one or more RAN nodes for providing macrocells, e.g. B. macro RAN nodes 2018, and one or more RAN nodes for providing femtocells or picocells (e.g. cells with larger coverage areas, smaller user capacity or larger bandwidth compared to macrocells), e.g. B. RAN node 2020 with low power (LP).

In mindestens einer Ausführungsform kann ein beliebiger der RAN-Knoten 2018 und 2020 ein Luftschnittstellenprotokoll beenden und kann ein erster Kontaktpunkt für die UEs 2002 und 2004 sein. In mindestens einer Ausführungsform kann ein beliebiger der RAN-Knoten 2018 und 2020 verschiedene logische Funktionen für das RAN 2016 erfüllen, einschließlich Funknetzwerksteuerungs(radio network controller - RNC)-Funktionen wie Funkträgerverwaltung, dynamische Uplink- und Downlink-Funkressourcenverwaltung und Datenpaket-Scheduling und Mobilitätsverwaltung, ohne darauf beschränkt zu sein.In at least one embodiment, any of RAN nodes 2018 and 2020 may terminate an air interface protocol and may be a first point of contact for UEs 2002 and 2004. In at least one embodiment, any one of RAN nodes 2018 and 2020 may perform various logical functions for RAN 2016, including radio network controller (RNC) functions such as radio bearer management, uplink and downlink dynamic radio resource management, and packet scheduling and mobility management , without being limited to it.

In mindestens einer Ausführungsform können die UEs 2002 und 2004 konfiguriert sein, um unter Verwendung von Orthogonal-Frequency-Division-Multiplexing(OFDM)-Kommunikationssignalen miteinander oder mit einem beliebigen RAN-Knoten 2018 und 2020 über einen Mehrträger-Kommunikationskanal gemäß verschiedenen Kommunikationstechniken zu kommunizieren, wie etwa einer Kommunikationstechnik für Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) (z. B. für Downlink-Kommunikation) oder einer Kommunikationstechnik für Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) (z. B. für Uplink- und ProSe- oder Sidelink-Kommunikation) und/oder Variationen davon, ohne darauf beschränkt zu sein. In mindestens einer Ausführungsform können OFDM-Signale eine Vielzahl von orthogonalen Teilträgern umfassen.In at least one embodiment, UEs 2002 and 2004 may be configured to communicate with each other or with any RAN node 2018 and 2020 over a multi-carrier communication channel according to various communication techniques using orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) communication signals , such as an Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) communication technique (e.g. for downlink communication) or a Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) communication technique (e.g. for uplink and ProSe or sidelink communications) and/or variations thereof, without limitation. In at least one embodiment, OFDM signals may include a plurality of orthogonal sub-carriers.

In mindestens einer Ausführungsform kann ein Downlink-Ressourcenraster für Downlink-Übertragungen von einem beliebigen der RAN-Knoten 2018 und 2020 zu den UEs 2002 und 2004 verwendet werden, während Uplink-Übertragungen ähnliche Techniken verwenden können. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Raster ein Zeit-Frequenz-Raster sein, das als Ressourcenraster oder Zeit-Frequenz-Ressourcenraster bezeichnet wird, das eine physikalische Ressource in einem Downlink in jedem Zeitfenster ist. In mindestens einer Ausführungsform ist eine solche Zeit-Frequenz-Ebenen-Darstellung eine gängige Praxis für OFDM-Systeme, was sie für die Funkressourcenzuweisung intuitiv macht. In mindestens einer Ausführungsform entspricht jede Spalte und jede Zeile eines Ressourcenrasters einem OFDM-Symbol bzw. einem OFDM-Teilträger. In mindestens einer Ausführungsform entspricht eine Dauer eines Ressourcenrasters in einer Zeitdomäne einem Zeitfenster in einem Funkrahmen. In mindestens einer Ausführungsform wird eine kleinste Zeit-Frequenz-Einheit in einem Ressourcenraster als Ressourcenelement bezeichnet. In mindestens einer Ausführungsform umfasst jedes Ressourcenraster eine Reihe von Ressourcenblöcken, die eine Zuordnung bestimmter physikalischer Kanäle zu Ressourcenelementen beschreiben. In mindestens einer Ausführungsform umfasst jeder Ressourcenblock eine Sammlung von Ressourcenelementen. In mindestens einer Ausführungsform kann dies in einer Frequenzdomäne eine kleinste Menge an Ressourcen darstellen, die derzeit zugewiesen werden kann. In mindestens einer Ausführungsform gibt es mehrere unterschiedliche physikalische Downlink-Kanäle, die unter Verwendung solcher Ressourcenblöcke übermittelt werden.In at least one embodiment, a downlink resource grid may be used for downlink transmissions from any of RAN nodes 2018 and 2020 to UEs 2002 and 2004, while uplink transmissions may use similar techniques. In at least one embodiment, a grid may be a time-frequency grid, referred to as a resource grid or time-frequency resource grid, that is a physical resource in a downlink in each timeslot. In at least one embodiment, such a time-frequency plane representation is common practice for OFDM systems, making it intuitive for radio resource allocation. In at least one embodiment, each column and each row of a resource grid corresponds to an OFDM symbol and an OFDM sub-carrier, respectively. In at least one embodiment, a duration of a resource grid in a time domain corresponds to a time slot in a radio frame. In at least one embodiment, a smallest time-frequency unit in a resource grid is referred to as a resource element. In at least one embodiment, each resource map includes a series of resource blocks that describe an association of particular physical channels with resource elements. In at least one embodiment, each resource block includes a collection of resource elements. In at least one embodiment, this may represent, in a frequency domain, a smallest amount of resources that can currently be allocated. In at least one embodiment, there are multiple different downlink physical channels communicated using such resource blocks.

In mindestens einer Ausführungsform kann ein Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) Benutzerdaten und Signalisierung höherer Schichten an die UEs 2002 und 2004 übertragen. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Physical Downlink Control Channel (PDCCH) unter anderem Informationen über ein Transportformat und Ressourcenzuweisungen in Bezug auf den PDSCH-Kanal übertragen. In mindestens einer Ausführungsform kann er die UEs 2002 und 2004 auch über ein Transportformat, eine Ressourcenzuweisung und HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)-Informationen bezüglich eines gemeinsam genutzten Uplink-Kanals informieren. In mindestens einer Ausführungsform kann typischerweise das Downlink-Scheduling (Zuweisen von Steuer- und Ressourcenblöcken eines gemeinsam genutzten Kanals zu der UE 2002 innerhalb einer Zelle) an einem beliebigen der RAN-Knoten 2018 und 2020 basierend auf Kanalqualitätsinformationen durchgeführt werden, die von einer beliebigen der UEs 2002 und 2004 zurückgegeben werden. In mindestens einer Ausführungsform können Downlink-Ressourcenzuweisungsinformationen auf einem PDCCH gesendet werden, der für jede der UEs 2002 und 2004 verwendet (z. B. zugewiesen) wird.In at least one embodiment, a physical downlink shared channel (PDSCH) may transmit user data and higher layer signaling to UEs 2002 and 2004 . In at least one embodiment, a physical downlink control channel (PDCCH) may transmit, among other things, information about a transport format and resource allocations related to the PDSCH channel. At least In one embodiment, it may also inform the UEs 2002 and 2004 of a transport format, resource allocation, and HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request) information regarding an uplink shared channel. Typically, in at least one embodiment, downlink scheduling (allocation of control and resource blocks of a shared channel to the UE 2002 within a cell) may be performed at any of the RAN nodes 2018 and 2020 based on channel quality information received from any of the UEs 2002 and 2004 are returned. In at least one embodiment, downlink resource allocation information may be sent on a PDCCH used (e.g., allocated) for each of UEs 2002 and 2004 .

In mindestens einer Ausführungsform kann ein PDCCH Steuerkanalelemente (control channel elements - CCEs) verwenden, um Steuerinformationen zu übermitteln. In mindestens einer Ausführungsform können komplexwertige PDCCH-Symbole, bevor sie Ressourcenelementen zugeordnet werden, zuerst in Quadrupel organisiert werden, die dann unter Verwendung eines Teilblock-Interleavers zur Ratenanpassung permutiert werden können. In mindestens einer Ausführungsform kann jeder PDCCH unter Verwendung einer oder mehrerer dieser CCEs übertragen werden, wobei jedes CCE neun Sätzen von vier physikalischen Ressourcenelementen entsprechen kann, die als Ressourcenelementgruppen (REGs) bekannt sind. In mindestens einer Ausführungsform können jeder REG vier Quadraturphasenumtastungs(Quadrature Phase Shift Keying - QPSK)-Symbole zugeordnet sein. In mindestens einer Ausführungsform kann der PDCCH unter Verwendung eines oder mehrerer CCEs übertragen werden, abhängig von einer Größe von Downlink-Steuerinformationen (downlink control information - DCI) und einem Kanalzustand. In mindestens einer Ausführungsform können vier oder mehr unterschiedliche PDCCH-Formate in LTE mit unterschiedlichen Anzahlen von CCEs definiert sein (z. B. Aggregationsebene, L = 1, 2, 4 oder 8).In at least one embodiment, a PDCCH may use control channel elements (CCEs) to convey control information. In at least one embodiment, before being allocated to resource elements, complex-valued PDCCH symbols may first be organized into quads, which may then be permuted using a sub-block interleaver for rate matching. In at least one embodiment, each PDCCH may be transmitted using one or more of these CCEs, where each CCE may correspond to nine sets of four physical resource elements known as Resource Element Groups (REGs). In at least one embodiment, each REG may be associated with four quadrature phase shift keying (QPSK) symbols. In at least one embodiment, the PDCCH may be transmitted using one or more CCEs depending on a size of downlink control information (DCI) and a channel state. In at least one embodiment, four or more different PDCCH formats may be defined in LTE with different numbers of CCEs (eg, aggregation level, L=1, 2, 4, or 8).

In mindestens einer Ausführungsform kann ein Enhanced Physical Downlink Control Channel (EPDCCH), der PDSCH-Ressourcen verwendet, für die Übertragung von Steuerinformationen genutzt werden. In mindestens einer Ausführungsform kann der EPDCCH unter Verwendung eines oder mehrerer erweiterter Steuerkanalelemente (enhanced control channel elements - ECCEs) übertragen werden. In mindestens einer Ausführungsform kann jedes ECCE neun Sätzen von vier physikalischen Ressourcenelementen entsprechen, die als erweiterte Ressourcenelementgruppen (EREGs) bekannt sind. In mindestens einer Ausführungsform kann ein ECCE in einigen Situationen eine andere Anzahl von EREGs aufweisen.In at least one embodiment, an Enhanced Physical Downlink Control Channel (EPDCCH) using PDSCH resources may be used for the transmission of control information. In at least one embodiment, the EPDCCH may be transmitted using one or more enhanced control channel elements (ECCEs). In at least one embodiment, each ECCE may correspond to nine sets of four physical resource elements known as extended resource element groups (EREGs). In at least one embodiment, an ECCE may have a different number of EREGs in some situations.

In mindestens einer Ausführungsform ist gezeigt, dass das RAN 2016 über eine S1-Schnittstelle 2022 kommunikativ an ein Kernnetzwerk (core network - CN) 2038 gekoppelt ist. In mindestens einer Ausführungsform kann das CN 2038 ein EPC-Netzwerk (Evolved Packet Core), ein NPC-Netzwerk (NextGen Packet Core) oder eine andere Art von CN sein. In mindestens einer Ausführungsform ist die S1-Schnittstelle 2022 in zwei Teile aufgeteilt: S1-U-Schnittstelle 2026, die Datenverkehrsdaten zwischen den RAN-Knoten 2018 und 2020 und dem bedienenden Gateway (S-GW) 2030 überträgt, und eine S1-Mobilitätsverwaltungseinheits(mobiliy management entity - MME)-Schnittstelle 2024, die eine Signalisierungsschnittstelle zwischen den RAN-Knoten 2018 und 2020 und den MMEs 2028 ist.In at least one embodiment, the RAN 2016 is shown communicatively coupled to a core network (CN) 2038 via an SI interface 2022 . In at least one embodiment, the CN 2038 may be an Evolved Packet Core (EPC) network, a NextGen Packet Core (NPC) network, or another type of CN. In at least one embodiment, the S1 interface 2022 is split into two parts: S1-U interface 2026, which carries traffic data between RAN nodes 2018 and 2020 and the serving gateway (S-GW) 2030, and an S1 mobility management entity ( mobiliy management entity - MME) interface 2024, which is a signaling interface between the RAN nodes 2018 and 2020 and the MMEs 2028.

In mindestens einer Ausführungsform umfasst das CN 2038 die MMEs 2028, das S-GW 2030, das Paketdatennetzwerk(Packet Data Network - PDN)-Gateway (P-GW) 2034 und einen Heimatteilnehmerserver (Home Subscriber Server - HSS) 2032. In mindestens einer Ausführungsform können die MMEs 2028 in ihrer Funktion einer Steuerebene von bedienenden Legacy- Unterstützungsknoten des General Packet Radio Service (GPRS) (Serving General Packet Radio Service Support Nodes - SGSN) ähnlich sein. In mindestens einer Ausführungsform können die MMEs 2028 Mobilitätsaspekte beim Zugriff verwalten, wie etwa die Gateway-Auswahl und die Verwaltung von Verfolgungsbereichslisten. In mindestens einer Ausführungsform kann der HSS 2032 eine Datenbank für Netzwerkbenutzer umfassen, einschließlich abonnementbezogener Informationen, um die Handhabung von Kommunikationssitzungen durch eine Netzwerkeinheit zu unterstützen. In mindestens einer Ausführungsform kann das CN2038 einen oder mehrere HSSs 2032 umfassen, abhängig von einer Anzahl von Mobilfunkteilnehmern, von einer Kapazität einer Ausrüstung, von einer Organisation eines Netzwerks usw. In mindestens einer Ausführungsform kann der HSS 2032 Unterstützung für Routing/Roaming, Authentifizierung, Autorisierung, Namens-/Adressierungsauflösung, Standortabhängigkeiten usw. bereitstellen.In at least one embodiment, the CN 2038 comprises the MMEs 2028, the S-GW 2030, the packet data network (PDN) gateway (P-GW) 2034, and a home subscriber server (HSS) 2032. In at least one In the embodiment, the MMEs 2028 may be functionally similar to a control plane of serving legacy General Packet Radio Service (GPRS) support nodes (SGSN). In at least one embodiment, MMEs 2028 may manage mobility aspects of access, such as gateway selection and management of tracking area lists. In at least one embodiment, HSS 2032 may include a database of network users, including subscription-related information, to support a network entity's handling of communication sessions. In at least one embodiment, the CN2038 may include one or more HSSs 2032 depending on a number of mobile subscribers, capacity of equipment, organization of a network, etc. In at least one embodiment, HSS 2032 may support routing/roaming, authentication, Provide authorization, name/addressing resolution, location dependencies, etc.

In mindestens einer Ausführungsform kann das S-GW 2030 eine S1-Schnittstelle 2022 in Richtung des RAN 2016 beenden und Datenpakete zwischen RAN 2016 und CN 2038 routen. In mindestens einer Ausführungsform kann das S-GW 2030 ein lokaler Mobilitätsankerpunkt für Inter-RAN-Knotenübergaben sein und kann auch einen Anker für Inter-3GPP-Mobilität bereitstellen. In mindestens einer Ausführungsform können andere Verantwortlichkeiten legales Abfangen, Gebühren und eine Durchsetzung gewisser Richtlinien beinhalten.In at least one embodiment, the S-GW 2030 may terminate an S1 interface 2022 towards the RAN 2016 and route data packets between RAN 2016 and CN 2038. In at least one embodiment, the S-GW 2030 may be a local mobility anchor point for inter-RAN node handovers and may also provide an anchor for inter-3GPP mobility. In at least one embodiment other responsibilities may include legal interception, fees and enforcement of certain policies.

In mindestens einer Ausführungsform kann das P-GW 2034 eine SGi-Schnittstelle in Richtung eines PDN beenden. In mindestens einer Ausführungsform kann das P-GW 2034 Datenpakete zwischen einem EPC-Netzwerk 2038 und externen Netzwerken, wie etwa einem Netzwerk, das den Anwendungsserver 2040 (alternativ als Anwendungsfunktion (AF) bezeichnet) beinhaltet, über eine Internetprotokoll(IP-)Schnittstelle 2042 routen. In mindestens einer Ausführungsform kann der Anwendungsserver 2040 ein Element sein, das Anwendungen bietet, die IP-Trägerressourcen mit einem Kernnetz verwenden (z. B. UMTS-Paketdienste(PS-)Domäne, LTE-PS-Datendienste usw.). In mindestens einer Ausführungsform ist gezeigt, dass das P-GW 2034 über eine IP-Kommunikationsschnittstelle 2042 kommunikativ an einen Anwendungsserver 2040 gekoppelt ist. In mindestens einer Ausführungsform kann der Anwendungsserver 2040 auch konfiguriert sein, um einen oder mehrere Kommunikationsdienste (z. B. Voice-over-Internet-Protocol(VoIP)-Sitzungen, PTT-Sitzungen, Gruppenkommunikationssitzungen, soziale Netzwerkdienste usw.) für die UEs 2002 und 2004 über das CN 2038 zu unterstützen.In at least one embodiment, the P-GW 2034 may terminate an SGi interface towards a PDN. In at least one embodiment, the P-GW 2034 can transmit data packets between an EPC network 2038 and external networks, such as a network that includes the application server 2040 (alternatively referred to as an application function (AF)) over an Internet Protocol (IP) interface 2042 routes. In at least one embodiment, the application server 2040 may be an element that hosts applications using IP bearer resources with a core network (e.g., UMTS Packet Services (PS) domain, LTE PS data services, etc.). In at least one embodiment, the P-GW 2034 is shown communicatively coupled to an application server 2040 via an IP communications interface 2042 . In at least one embodiment, the application server 2040 may also be configured to provide one or more communication services (e.g., Voice over Internet Protocol (VoIP) sessions, PTT sessions, group communication sessions, social networking services, etc.) for the UEs 2002 and 2004 via the CN 2038.

In mindestens einer Ausführungsform kann das P-GW 2034 ferner ein Knoten zur Richtliniendurchsetzung und zur Erhebung von Gebührendaten sein. In mindestens einer Ausführungsform ist die Richtlinien- und Gebührendurchsetzungsfunktion (policy and charging enforcement function - PCRF) 2036 ein Richtlinien- und Gebührensteuerelement des CN 2038. In mindestens einer Ausführungsform kann es in einem Nicht-Roaming-Szenario ein einzelnes PCRF in einem öffentlichen terrestrischen Mobilfunknetzwerk (Home Public Land Mobile Network - HPLMN) geben, das mit einer Sitzung des Internet Protocol Connectivity Access Network (IP-CAN) einer UE assoziiert ist. In mindestens einer Ausführungsform kann es in einem Roaming-Szenario mit lokalem Datenverkehrsausbruch zwei PCRF geben, die einer IP-CAN-Sitzung einer UE zugeordnet sind: eine Heimat-PCRF (H-PCRF) innerhalb eines HPLMN und eine besuchte PCRF (Visited PCRF - V-PCRF) innerhalb eines besuchten öffentlichen terrestrischen Mobilfunknetzwerks (Visited Public Land Mobile Network - VPLMN). In mindestens einer Ausführungsform kann die PCRF 2036 über das P-GW 2034 kommunikativ an einen Anwendungsserver 2040 gekoppelt sein. In mindestens einer Ausführungsform kann der Anwendungsserver 2040 der PCRF 2036 signalisieren, einen neuen Dienstfluss anzugeben und eine geeignete Dienstgüte (Quality of Service - QoS) und Gebührenparameter auszuwählen. In mindestens einer Ausführungsform kann die 2036 diese Regel in einer Richtlinien- und Gebührendurchsetzungsfunktion (Policy and Charging Enforcement Function - PCEF) (nicht gezeigt) mit einer geeigneten Datenverkehrsflussschablone (Traffic Flow Template - TFT) und QoS-Kennungsklasse (QoS class of identifier - QCI) bereitstellen, die eine QoS und Gebühren, wie durch Anwendungsserver 2040 festgelegt, beginnt.In at least one embodiment, P-GW 2034 may also be a policy enforcement and billing data collection node. In at least one embodiment, the policy and charging enforcement function (PCRF) 2036 is a policy and charging control element of the CN 2038. In at least one embodiment, in a non-roaming scenario, it may be a single PCRF in a public cellular terrestrial network (Home Public Land Mobile Network - HPLMN) associated with a UE's Internet Protocol Connectivity Access Network (IP-CAN) session. In at least one embodiment, in a local traffic burst roaming scenario, there may be two PCRFs associated with a UE's IP-CAN session: a home PCRF (H-PCRF) within an HPLMN and a visited PCRF (Visited PCRF - V-PCRF) within a Visited Public Land Mobile Network (VPLMN). In at least one embodiment, the PCRF 2036 may be communicatively coupled to an application server 2040 via the P-GW 2034 . In at least one embodiment, the application server 2040 may signal the PCRF 2036 to indicate a new service flow and select an appropriate Quality of Service (QoS) and charging parameters. In at least one embodiment, the 2036 can implement this rule in a Policy and Charging Enforcement Function (PCEF) (not shown) with an appropriate Traffic Flow Template (TFT) and QoS class of identifier (QCI ) providing QoS and charges as determined by application server 2040 begins.

21 veranschaulicht eine Architektur eines Systems 2100 eines Netzwerks gemäß einigen Ausführungsformen. In mindestens einer Ausführungsform ist gezeigt, dass das System 2100 eine UE 2102, einen 5G-Zugangsknoten oder RAN-Knoten (gezeigt als (R)AN-Knoten 2108), eine Benutzerebenenfunktion (gezeigt als UPF 2104), ein Datennetzwerk (DN 2106), das in mindestens einer Ausführungsform Betreiberdienste, Internetzugang oder Dienste von Drittanbietern sein können, und ein 5G-Kernnetzwerk (5GC) (als CN 2110 gezeigt) beinhaltet. 21 Figure 2100 illustrates an architecture of a system 2100 of a network according to some embodiments. In at least one embodiment, the system 2100 is shown to include a UE 2102, a 5G access node or RAN node (shown as (R)AN node 2108), a user plane function (shown as UPF 2104), a data network (DN 2106) , which in at least one embodiment may be operator services, internet access, or third-party services, and includes a 5G core network (5GC) (shown as CN 2110).

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet das CN 2110 eine Authentifizierungsserverfunktion (Authentification Server Function - AUSF 2114); eine Kernzugangs- und Mobilitätsverwaltungsfunktion (Access and Mobilty Function - AMF 2112); eine Sitzungsverwaltungsfunktion (Session Management Function - SMF 2118); eine Netzwerkoffenlegungsfunktion (Network Exposure Function - NEF 2116); eine Richtliniensteuerfunktion (Policy Control Function - PCF 2122); eine Netzwerkfunktions(NF)-Repository-Funktion (NRF 2120); eine vereinheitlichte Datenverwaltung (Unified Data Management - UDM 2124); und eine Anwendungsfunktion (AF 2126). In mindestens einer Ausführungsform kann das CN 2110 auch andere Elemente beinhalten, die nicht gezeigt sind, wie etwa eine strukturierte Datenspeicherungsnetzwerkfunktion (Structured Data Storage network function - SDSF), eine unstrukturierte Datenspeicherungsnetzwerkfunktion (Unstructured Data Storage network function - UDSF) und Variationen davon.In at least one embodiment, CN 2110 includes an authentication server function (AUSF 2114); a core access and mobility management function (AMF 2112); a session management function (SMF 2118); a Network Exposure Function (NEF 2116); a Policy Control Function (PCF 2122); a network function (NF) repository function (NRF 2120); a unified data management (UDM 2124); and an application function (AF 2126). In at least one embodiment, the CN 2110 may also include other elements not shown, such as a structured data storage network function (SDSF), an unstructured data storage network function (UDSF), and variations thereof.

In mindestens einer Ausführungsform kann die UPF 2104 als Ankerpunkt für Intra-RAT- und Inter-RAT-Mobilität, ein externer PDU-Sitzungspunkt der Zusammenschaltung mit dem DN 2106 und ein Verzweigungspunkt zum Unterstützen einer mehrfach vernetzten PDU-Sitzung dienen. In mindestens einer Ausführungsform kann die UPF 2104 auch Paket-Routing und - Weiterleitung, Paket-Inspektion durchführen, einen Teil von Richtlinienregeln auf Benutzerebene durchsetzen, Pakete legal abfangen (UP-Sammlung); Datenverkehrsnutzungsberichte, QoS-Handhabung für die Benutzerebene durchführen (z. B. Paketfilterung, Gating, UL/DL-Ratendurchsetzung), Uplink-Datenverkehrsverifizierung (z. B. SDF-zu-QoS-Flow-Mapping), Paketmarkierung auf Transportebene in Uplink und Downlink und Downlink-Paketpufferung und Downlink-Datenbenachrichtigungsauslösung durchführen. In mindestens einer Ausführungsform kann die UPF 2104 einen Uplink-Klassifizierer beinhalten, um das Routing von Datenverkehrsflüssen zu einem Datennetzwerk zu unterstützen. In mindestens einer Ausführungsform kann das DN 2106 verschiedene Netzwerkbetreiberdienste, Internetzugang oder Drittanbieterdienste darstellen.In at least one embodiment, the UPF 2104 may serve as an anchor point for intra-RAT and inter-RAT mobility, an external PDU session point of interconnection with the DN 2106, and a branch point to support a multihomed PDU session. In at least one embodiment, the UPF 2104 may also perform packet routing and forwarding, packet inspection, enforce some user-level policy rules, legally intercept packets (UP collection); Traffic Usage Reports, Perform User Plane QoS Handling (e.g. Packet Filtering, Gating, UL/DL Rate Enforcement), Uplink Traffic Verification (e.g. SDF to QoS Flow Mapping), Perform transport level packet marking in uplink and downlink and perform downlink packet buffering and downlink data notification triggering. In at least one embodiment, UPF 2104 may include an uplink classifier to help route traffic flows to a data network. In at least one embodiment, DN 2106 may represent various network operator services, internet access, or third party services.

In mindestens einer Ausführungsform kann die AUSF 2114 Daten zur Authentifizierung der UE 2102 speichern und authentifizierungsbezogene Funktionalität handhaben. In mindestens einer Ausführungsform kann die AUSF 2114 ein gemeinsames Authentifizierungsframework für verschiedene Zugriffsarten ermöglichen.In at least one embodiment, the AUSF 2114 may store data for authentication of the UE 2102 and handle authentication-related functionality. In at least one embodiment, the AUSF 2114 may enable a common authentication framework for different types of access.

In mindestens einer Ausführungsform kann die AMF 2112 für die Registrierungsverwaltung (z. B. für die Registrierung der UE 2102 usw.), die Verbindungsverwaltung, die Erreichbarkeitsverwaltung, die Mobilitätsverwaltung und das legale Abfangen von AMF-bezogenen Ereignissen und die Zugriffsauthentifizierung und -autorisierung verantwortlich sein. In mindestens einer Ausführungsform kann die AMF 2112 den Transport von SM-Nachrichten für die SMF 2118 bereitstellen und als transparenter Proxy zum Routen von SM-Nachrichten fungieren. In mindestens einer Ausführungsform kann die AMF 2112 auch den Transport von Kurznachrichtendienst(SMS)-Nachrichten zwischen dem UE 2102 und einer SMS-Funktion (SMSF) (in 21 nicht gezeigt) bereitstellen. In mindestens einer Ausführungsform kann die AMF 2112 als Sicherheitsankerfunktion (Security Anchor Function - SEA) fungieren, die eine Interaktion mit der AUSF 2114 und der UE 2102 und den Empfang eines Zwischenschlüssels beinhalten kann, der als Ergebnis des Authentifizierungsprozesses der UE 2102 erstellt wurde. In mindestens einer Ausführungsform, bei der eine USIM-basierte Authentifizierung verwendet wird, kann die AMF 2112 Sicherheitsmaterial von der AUSF 2114 abrufen. In mindestens einer Ausführungsform kann die AMF 2112 auch eine Sicherheitskontextverwaltungsfunktion (Security Context Management - SCM) beinhalten, die einen Schlüssel von der SEA empfängt, den sie verwendet, um zugangsnetzwerkspezifische Schlüssel abzuleiten. In mindestens einer Ausführungsform kann die AMF 2112 außerdem ein Abschlusspunkt der RAN-CP-Schnittstelle (N2-Referenzpunkt), ein Abschlusspunkt der NAS(NI)-Signalisierung sein und NAS-Verschlüsselung und Integritätsschutz durchführen.In at least one embodiment, AMF 2112 may be responsible for registration management (eg, UE 2102 registration, etc.), connection management, reachability management, mobility management, and legal interception of AMF-related events, and access authentication and authorization be. In at least one embodiment, AMF 2112 may provide transport of SM messages for SMF 2118 and act as a transparent proxy for routing SM messages. In at least one embodiment, the AMF 2112 may also facilitate the transport of short message service (SMS) messages between the UE 2102 and an SMS function (SMSF) (in 21 not shown). In at least one embodiment, the AMF 2112 may act as a security anchor function (SEA), which may include interacting with the AUSF 2114 and the UE 2102 and receiving an intermediate key created as a result of the UE 2102 authentication process. In at least one embodiment using USIM-based authentication, AMF 2112 may retrieve security material from AUSF 2114 . In at least one embodiment, the AMF 2112 may also include a security context management (SCM) function that receives a key from the SEA that it uses to derive access network specific keys. In at least one embodiment, the AMF 2112 may also be a termination point of the RAN-CP interface (N2 reference point), a termination point of NAS (NI) signaling, and perform NAS encryption and integrity protection.

In mindestens einer Ausführungsform kann die AMF 2112 auch NAS-Signalisierung mit einer UE 2102 über eine N3-Interworking-Function-(IWF)-Schnittstelle unterstützen. In mindestens einer Ausführungsform kann die N3IWF verwendet werden, um Zugriff auf nicht vertrauenswürdige Einheiten bereitzustellen. In mindestens einer Ausführungsform kann die N3IWF ein Abschlusspunkt für N2- und N3-Schnittstellen für die Steuerebene bzw. die Benutzerebene sein und kann somit N2-Signalisierung von der SMF und der AMF für PDU-Sitzungen und QoS handhaben, Datenpakete für IPSec- und N3-Tunneling einkapseln/entkapseln, N3-Benutzerebenen-Pakete im Uplink markieren und QoS entsprechend der N3-Paketmarkierung unter Berücksichtigung der QoS-Anforderungen durchsetzen, die einer solchen über N2 empfangenen Markierung zugeordnet sind. In mindestens einer Ausführungsform kann die N3IWF auch Uplink- und Downlink-Steuerebenen-NAS(NI)-Signalisierung zwischen der UE 2102 und der AMF 2112 weiterleiten und Uplink- und Downlink-Benutzerebenenpakete zwischen der UE 2102 und der UPF 2104 weiterleiten. In mindestens einer Ausführungsform stellt die N3IWF auch Mechanismen für den IPsec-Tunnelaufbau mit der UE 2102 bereit.In at least one embodiment, the AMF 2112 may also support NAS signaling with a UE 2102 over an N3 Interworking Function (IWF) interface. In at least one embodiment, the N3IWF can be used to provide access to untrusted entities. In at least one embodiment, the N3IWF can be a termination point for N2 and N3 interfaces for the control plane and the user plane, respectively, and thus can handle N2 signaling from the SMF and the AMF for PDU sessions and QoS, data packets for IPSec and N3 -Encapsulate/decapsulate tunnelling, mark N3 user plane packets in the uplink and enforce QoS according to the N3 packet mark considering the QoS requirements associated with such mark received via N2. In at least one embodiment, the N3IWF may also forward uplink and downlink control plane NAS (NI) signaling between the UE 2102 and the AMF 2112 and forward uplink and downlink user plane packets between the UE 2102 and the UPF 2104. In at least one embodiment, the N3IWF also provides mechanisms for IPsec tunnel establishment with the UE 2102.

In mindestens einer Ausführungsform kann die SMF 2118 für die Sitzungsverwaltung (z. B. Sitzungsaufbau, Modifizierung und Freigabe, einschließlich Aufrechterhaltung des Tunnels zwischen der UPF und dem AN-Knoten); UE-IP-Adresszuweisung und -verwaltung (einschließlich optionaler Autorisierung); Auswahl und Steuerung der UP-Funktion; Konfiguration der Verkehrssteuerung an der UPF, um den Verkehr an das richtige Ziel zu routen; Beendigung von Schnittstellen zu Richtlinienkontrollfunktionen; Kontrolle eines Teils der Richtliniendurchsetzung und QoS; legales Abfangen (für SM-Ereignisse und Schnittstelle zum LI-System); Beendigung von SM-Teilen von NAS-Nachrichten; Downlink-Datenbenachrichtigung; Initiator von AN-spezifischen SM-Informationen, die über AMF über N2 an den AN gesendet werden; Bestimmen des SSC-Modus einer Sitzung verantwortlich sein. In mindestens einer Ausführungsform kann die SMF 2118 die folgende Roaming-Funktionalität beinhalten: Handhaben der lokalen Durchsetzung, um QoS SLAB (VPLMN) anzuwenden; Gebührendatensammlung und Gebührenschnittstelle (VPLMN); legales Abfangen (im VPLMN für SM-Ereignisse und Schnittstelle zum LI-System); Unterstützung für die Interaktion mit dem externen DN für den Transport von Signalisierung für die PDU-Sitzungsautorisierung/- authentifizierung durch das externe DN.In at least one embodiment, the SMF 2118 can be used for session management (e.g., session establishment, modification, and release, including maintaining the tunnel between the UPF and the AN node); UE IP address allocation and management (including optional authorization); Selection and control of the UP function; Configure traffic control at the UPF to route traffic to the correct destination; termination of interfaces to policy control functions; Control part of policy enforcement and QoS; legal interception (for SM events and interface to LI system); termination of SM parts of NAS messages; downlink data notification; Initiator of AN-specific SM information sent to AN via AMF via N2; Determining the SSC mode of a session. In at least one embodiment, SMF 2118 may include the following roaming functionality: handling local enforcement to apply QoS SLAB (VPLMN); Charge Data Collection and Charge Interface (VPLMN); legal interception (in VPLMN for SM events and interface to LI system); Support for interacting with the external DN to transport signaling for PDU session authorization/authentication through the external DN.

In mindestens einer Ausführungsform kann die NEF 2116 Mittel zur sicheren Offenlegung von Diensten und Fähigkeiten, die durch 3GPP-Netzwerkfunktionen für Dritte bereitgestellt sind, internen Offenlegung/erneuten Offenlegung, Anwendungsfunktionen (z. B. AF 2126), Edge-Computing- oder Fog-Computing-Systemen usw. bereitstellen. In mindestens einer Ausführungsform kann die NEF 2116 AFs authentifizieren, autorisieren und/oder drosseln. In mindestens einer Ausführungsform kann die NEF 2116 auch mit der AF 2126 ausgetauschte Informationen und mit internen Netzwerkfunktionen ausgetauschte Informationen übersetzen. In mindestens einer Ausführungsform kann die NEF 2116 zwischen einer AF-Dienstkennung und einer internen 5GC-Information übersetzen. In mindestens einer Ausführungsform kann die NEF 2116 auch Informationen von anderen Netzwerkfunktionen (NF) basierend auf offengelegten Fähigkeiten anderer Netzwerkfunktionen empfangen. In mindestens einer Ausführungsform können diese Informationen als strukturierte Daten in der NEF 2116 oder in einer Datenspeicher-NF unter Verwendung standardisierter Schnittstellen gespeichert werden. In mindestens einer Ausführungsform können gespeicherte Informationen dann durch die NEF 2116 anderen NF und AF erneut offengelegt und/oder für andere Zwecke, wie etwa Analysen, verwendet werden.In at least one embodiment, NEF 2116 may provide means for secure disclosure of services and capabilities provided by 3GPP network functions to third parties, internal disclosure/re-disclosure, application functions (e.g., AF 2126), edge computing, or fog computing systems etc. provide. In at least one embodiment, the NEF 2116 may authenticate, authorize, and/or throttle AFs. In at least one embodiment, the NEF 2116 may also translate information exchanged with the AF 2126 and information exchanged with internal network functions. In at least one embodiment, the NEF 2116 may translate between an AF service identifier and 5GC internal information. In at least one embodiment, the NEF 2116 may also receive information from other network functions (NF) based on disclosed capabilities of other network functions. In at least one embodiment, this information may be stored as structured data in the NEF 2116 or in a data storage NF using standardized interfaces. In at least one embodiment, stored information may then be re-disclosed by the NEF 2116 to other NFs and AFs and/or used for other purposes, such as analytics.

In mindestens einer Ausführungsform kann die NRF 2120 Diensterkennungsfunktionen unterstützen, NF-Erkennungsanforderungen von NF-Instanzen empfangen und Informationen über erkannte NF-Instanzen an NF-Instanzen bereitstellen. In mindestens einer Ausführungsform pflegt die NRF 2120 auch Informationen über verfügbare NF-Instanzen und deren unterstützte Dienste.In at least one embodiment, the NRF 2120 may support service discovery functions, receive NF discovery requests from NF entities, and provide information about discovered NF entities to NF entities. In at least one embodiment, the NRF 2120 also maintains information about available NF entities and their supported services.

In mindestens einer Ausführungsform kann die PCF 2122 Richtlinienregeln für die Funktion(en) auf Steuerebene bereitstellen, um diese durchzusetzen, und kann auch ein einheitliches Richtlinienframework unterstützen, um das Netzwerkverhalten zu regulieren. In mindestens einer Ausführungsform kann die PCF 2122 auch ein Frontend (FE) implementieren, um auf Abonnementinformationen zuzugreifen, die für Richtlinienentscheidungen in einem UDR der UDM 2124 relevant sind.In at least one embodiment, the PCF 2122 may provide policy rules for the control plane function(s) to enforce, and may also support a unified policy framework to regulate network behavior. In at least one embodiment, the PCF 2122 may also implement a front end (FE) to access subscription information relevant to policy decisions in a UDR of the UDM 2124 .

In mindestens einer Ausführungsform kann die UDM 2124 abonnementbezogene Informationen verarbeiten, um die Handhabung von Kommunikationssitzungen von Netzwerkeinheiten zu unterstützen, und kann Abonnementdaten der UE 2102 speichern. In mindestens einer Ausführungsform kann die UDM 2124 zwei Teile beinhalten, ein Anwendungs-FE und ein Benutzerdaten-Repository (User Data Repository - UDR). In mindestens einer Ausführungsform kann die UDM ein UDM-FE beinhalten, das für die Verarbeitung von Zugangsdaten, Standortverwaltung, Abonnementverwaltung usw. verantwortlich ist. In mindestens einer Ausführungsform können mehrere unterschiedliche Frontends einen gleichen Benutzer in unterschiedlichen Transaktionen bedienen. In mindestens einer Ausführungsform greift das UDM-FE auf Abonnementinformationen zu, die in einem UDR gespeichert sind, und führt Authentifizierungszugangsdatenverarbeitung; Handhabung der Benutzeridentifikation; Zugriffsberechtigung; Registrierung/Mobilitätsverwaltung; und Abonnementverwaltung durch. In mindestens einer Ausführungsform kann das UDR mit der PCF 2122 interagieren. In mindestens einer Ausführungsform kann die UDM 2124 auch SMS-Verwaltung unterstützen, wobei ein SMS-FE eine ähnliche Anwendungslogik wie zuvor erörtert implementiert.In at least one embodiment, UDM 2124 may process subscription-related information to help manage network entity communication sessions and may store UE 2102 subscription data. In at least one embodiment, UDM 2124 may include two parts, an application FE and a user data repository (UDR). In at least one embodiment, the UDM may include a UDM FE responsible for processing credentials, location management, subscription management, and so on. In at least one embodiment, multiple different frontends may serve the same user in different transactions. In at least one embodiment, the UDM-FE accesses subscription information stored in a UDR and performs authentication access data processing; handling of user identification; access authorization; registration/mobility management; and subscription management. In at least one embodiment, the UDR can interact with the PCF 2122 . In at least one embodiment, the UDM 2124 may also support SMS management, with an SMS FE implementing similar application logic as previously discussed.

In mindestens einer Ausführungsform kann die AF 2126 Anwendungseinfluss auf Datenverkehrsrouting, Zugriff auf eine Netzwerkleistungsfähigkeitsoffenlegung (Network Capability Exposure - NCE) bereitstellen und mit einem Richtlinienframework zur Richtliniensteuerung interagieren. In mindestens einer Ausführungsform kann die NCE ein Mechanismus sein, der es einem 5GC und einer AF 2126 erlaubt, einander über NEF 2116 Informationen bereitzustellen, die für Edge-Computing-Implementierungen verwendet werden können. In mindestens einer Ausführungsform können Dienste des Netzwerkbetreibers und von Drittanbietern in der Nähe des Zugangspunkts der UE 2102 gehostet werden, um eine effiziente Dienstbereitstellung durch eine reduzierte Ende-zu-Ende-Latenz und Belastung auf einem Transportnetzwerk zu erreichen. In mindestens einer Ausführungsform kann das 5GC für Edge-Computing-Implementierungen eine UPF 2104 in der Nähe der UE 2102 auswählen und die Datenverkehrssteuerung von der UPF 2104 zu dem DN 2106 über die N6-Schnittstelle ausführen. In mindestens einer Ausführungsform kann dies auf UE-Abonnementdaten, dem UE-Standort und durch die AF 2126 bereitgestellten Informationen basieren. In mindestens einer Ausführungsform kann die AF 2126 die UPF-(Neu-)Auswahl und das Datenverkehrsrouting beeinflussen. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Netzwerkbetreiber basierend auf dem Einsatz des Betreibers, wenn die AF 2126 als eine vertrauenswürdige Einheit betrachtet wird, der AF 2126 erlauben, direkt mit relevanten NF zu interagieren.In at least one embodiment, AF 2126 may provide application influence on traffic routing, access to Network Capability Exposure (NCE), and interact with a policy framework for policy control. In at least one embodiment, the NCE may be a mechanism that allows a 5GC and an AF 2126 to provide each other via NEF 2116 with information that can be used for edge computing implementations. In at least one embodiment, network operator and third-party services may be hosted near the UE's 2102 access point to achieve efficient service delivery through reduced end-to-end latency and loading on a transport network. In at least one embodiment, for edge computing implementations, the 5GC may select a UPF 2104 near the UE 2102 and perform traffic steering from the UPF 2104 to the DN 2106 over the N6 interface. In at least one embodiment, this may be based on UE subscription data, UE location, and information provided by AF 2126 . In at least one embodiment, the AF 2126 may affect UPF (re)selection and traffic routing. In at least one embodiment, based on the operator's engagement, if the AF 2126 is considered a trusted entity, a network operator may allow the AF 2126 to directly interact with relevant NF.

In mindestens einer Ausführungsform kann das CN 2110 eine SMSF beinhalten, die für die SMS-Abonnementprüfung und -verifizierung und das Weiterleiten von SM-Nachrichten an/von der UE 2102 an/von anderen Einheiten, wie etwa einem SMS-GMSC/IWMSC/SMS-Router verantwortlich sein kann. In mindestens einer Ausführungsform kann SMS auch mit AMF 2112 und UDM 2124 für eine Benachrichtigungsprozedur interagieren, dass die UE 2102 für die SMS-Übertragung verfügbar ist (z. B. ein UE-Nichterreichbar-Flag setzen und die UDM 2124 benachrichtigen, wenn die UE 2102 für SMS verfügbar ist).In at least one embodiment, the CN 2110 may include an SMSF used for SMS subscription checking and verification and forwarding of SM messages to/from the UE 2102 to/from other entities such as an SMS GMSC/IWMSC/SMS -Router may be responsible. In at least one embodiment, SMS may also interact with AMF 2112 and UDM 2124 for a notification procedure that UE 2102 is available for SMS transmission (e.g., set a UE unreachable flag and notify UDM 2124 when the UE 2102 is available for SMS).

In mindestens einer Ausführungsform kann das System 2100 die folgenden dienstbasierten Schnittstellen beinhalten: Namf: durch die AMF gezeigte dienstbasierte Schnittstelle; Nsmf: durch die SMF gezeigte dienstbasierte Schnittstelle; Nnef: durch die NEF gezeigte dienstbasierte Schnittstelle; Npcf: durch die PCF gezeigte dienstbasierte Schnittstelle; Nudm: durch die UDM gezeigte dienstbasierte Schnittstelle; Naf: durch die AF gezeigte dienstbasierte Schnittstelle; Nnrf: durch die NRF gezeigte dienstbasierte Schnittstelle; und Nausf: durch die AUSF gezeigte dienstbasierte Schnittstelle.In at least one embodiment, the system 2100 may include the following service-based interfaces: Namf: service-based interface exposed by the AMF; Nsmf: service-based interface presented by the SMF; Nnef: service-based interface presented by the NEF; Npcf: service-based interface presented by the PCF; Nudm: service-based interface exposed by the UDM; Naf: service-based interface shown by the AF; Nnrf: service-based interface presented by the NRF; and Nausf: service-based interface presented by the AUSF.

In mindestens einer Ausführungsform kann das System 2100 die folgenden Referenzpunkte beinhalten: N1: Referenzpunkt zwischen UE und AMF; N2: Referenzpunkt zwischen (R)AN und AMF; N3: Referenzpunkt zwischen (R)AN und UPF; N4: Referenzpunkt zwischen SMF und UPF; und N6: Referenzpunkt zwischen UPF und einem Datennetzwerk. In mindestens einer Ausführungsform kann es viel mehr Referenzpunkte und/oder dienstbasierte Schnittstellen zwischen NF-Diensten in NF geben, jedoch wurden diese Schnittstellen und Referenzpunkte aus Gründen der Übersichtlichkeit weggelassen. In mindestens einer Ausführungsform kann ein NS-Referenzpunkt zwischen der PCF und der AF liegen; kann ein N7-Referenzpunkt zwischen der PCF und der SMF liegen; ein N11-Referenzpunkt zwischen der AMF und der SMF; usw. In mindestens einer Ausführungsform kann das CN 2110 eine Nx-Schnittstelle beinhalten, die eine Inter-CN-Schnittstelle zwischen MME und AMF 2112 ist, um eine Zusammenarbeit zwischen dem CN 2110 und dem CN 7221 zu ermöglichen.In at least one embodiment, the system 2100 may include the following reference points: N1: reference point between UE and AMF; N2: reference point between (R)AN and AMF; N3: reference point between (R)AN and UPF; N4: reference point between SMF and UPF; and N6: reference point between UPF and a data network. In at least one embodiment, there may be many more reference points and/or service-based interfaces between NF services in NF, however these interfaces and reference points have been omitted for clarity. In at least one embodiment, a NS reference point may lie between the PCF and the AF; there may be an N7 reference point between the PCF and the SMF; an N11 reference point between the AMF and the SMF; etc. In at least one embodiment, CN 2110 may include an Nx interface, which is an inter-CN interface between MME and AMF 2112 to enable CN 2110 and CN 7221 to interoperate.

In mindestens einer Ausführungsform kann das System 2100 mehrere RAN-Knoten (wie etwa (R)AN-Knoten 2108) beinhalten, wobei eine Xn-Schnittstelle zwischen zwei oder mehr (R)AN-Knoten 2108 (z. B. gNBs), die mit dem 5GC 410 verbunden sind, zwischen einem (R)AN-Knoten 2108 (z. B. gNB), der mit dem CN 2110 verbunden ist, und einem eNB (z. B. einem Makro-RAN-Knoten) und/oder zwischen zwei eNB, die mit dem CN 2110 verbunden sind, definiert ist.In at least one embodiment, the system 2100 may include multiple RAN nodes (such as (R)AN nodes 2108), with an Xn interface between two or more (R)AN nodes 2108 (e.g., gNBs) that connected to the 5GC 410, between a (R)AN node 2108 (e.g. gNB) connected to the CN 2110 and an eNB (e.g. a macro RAN node) and/or between two eNBs connected to the CN 2110.

In mindestens einer Ausführungsform kann die Xn-Schnittstelle eine Xn-Benutzerebenen(Xn-U)-Schnittstelle und eine Xn-Steuerebenen(Xn-C)-Schnittstelle beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann Xn-U eine nicht garantierte Zustellung von Benutzerebenen-PDU bereitstellen und eine Datenweiterleitungs- und Flusssteuerungsfunktionalität unterstützen/bereitstellen. In mindestens einer Ausführungsform kann Xn-C eine Verwaltungs- und Fehlerbehandlungsfunktionalität, eine Funktionalität zum Verwalten einer Xn-C-Schnittstelle; Mobilitätsunterstützung für die UE 2102 in einem verbundenen Modus (z. B. CM-CONNECTED), einschließlich der Funktionalität zum Verwalten der UE-Mobilität für den verbundenen Modus zwischen einem oder mehreren (R)AN-Knoten 2108, bereitstellen. In mindestens einer Ausführungsform kann die Mobilitätsunterstützung einen Kontexttransfer von einem alten bedienenden (R)AN-Knoten 2108 (Quelle) zu einem neuen bedienenden (R)AN-Knoten 2108 (Ziel); und Steuerung von Benutzerebenen-Tunneln zwischen dem alten bedienenden (R)AN-Knoten 2108 (Quelle) zu dem neuen bedienenden (R)AN-Knoten 2108 (Ziel) beinhalten.In at least one embodiment, the Xn interface may include an Xn user plane (Xn-U) interface and a Xn control plane (Xn-C) interface. In at least one embodiment, Xn-U may provide non-guaranteed delivery of user plane PDUs and support/provide data forwarding and flow control functionality. In at least one embodiment, Xn-C may include management and error handling functionality, functionality for managing an Xn-C interface; Provide mobility support for the UE 2102 in a connected mode (e.g. CM-CONNECTED), including functionality to manage UE mobility for the connected mode between one or more (R)AN nodes 2108 . In at least one embodiment, the mobility support may include a context transfer from an old serving (R)AN node 2108 (source) to a new serving (R)AN node 2108 (destination); and control of user plane tunneling between the old serving (R)AN node 2108 (source) to the new serving (R)AN node 2108 (destination).

In mindestens einer Ausführungsform kann ein Protokollstapel einer Xn-U eine Transportnetzwerkschicht beinhalten, die auf einer Internetprotokoll(IP)-Transportschicht aufgebaut ist, und eine GTP-U-Schicht auf einer UDP- und/oder IP-Schicht(en), um PDU auf Benutzerebene zu übertragen. In mindestens einer Ausführungsform kann der Xn-C-Protokollstapel ein Signalisierungsprotokoll der Anwendungsschicht (als Xn-Anwendungsprotokoll (Xn-AP) bezeichnet) und eine Transportnetzwerkschicht, die auf einer SCTP-Schicht aufgebaut ist, beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann sich die SCTP-Schicht auf einer IP-Schicht befinden. In mindestens einer Ausführungsform stellt die SCTP-Schicht eine garantierte Zustellung von Nachrichten der Anwendungsschicht bereit. In mindestens einer Ausführungsform wird in einer Transport-IP-Schicht eine Punkt-zu-Punkt-Übertragung verwendet, um Signalisierungs-PDUs zuzustellen. In mindestens einer Ausführungsform können der Xn-U-Protokollstapel und/oder ein Xn-C-Protokollstapel gleich oder ähnlich einem Benutzerebenen- und/oder Steuerebenen-Protokollstapel (bzw. -stapeln) sein, die hierin gezeigt und beschrieben sind.In at least one embodiment, a protocol stack of an Xn-U may include a transport network layer built on top of an Internet Protocol (IP) transport layer and a GTP-U layer on top of a UDP and/or IP layer(s) to PDU transferred to the user level. In at least one embodiment, the Xn-C protocol stack may include an application layer signaling protocol (referred to as Xn Application Protocol (Xn-AP)) and a transport network layer built on top of an SCTP layer. In at least one embodiment, the SCTP layer may reside on an IP layer. In at least one embodiment, the SCTP layer provides guaranteed delivery of application layer messages. In at least one embodiment, point-to-point transmission is used in a transport IP layer to deliver signaling PDUs. In at least one embodiment, the Xn-U protocol stack and/or an Xn-C protocol stack may be the same as or similar to a user plane and/or control plane protocol stack (or stacks) shown and described herein.

22 ist eine Veranschaulichung eines Protokollstapels auf Steuerebene gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform ist eine Steuerebene 2200 als Kommunikationsprotokollstapel zwischen der UE 2002 (oder alternativ der UE 2004), dem RAN 2016 und den MME(s) 2028 gezeigt. 22 14 is an illustration of a control plane protocol stack in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, a control plane 2200 is shown as a communication protocol stack between the UE 2002 (or alternatively, the UE 2004), the RAN 2016, and the MME(s) 2028.

In mindestens einer Ausführungsform kann die PHY-Schicht 2202 Informationen, die durch die MAC-Schicht 2204 verwendet werden, über eine oder mehrere Luftschnittstellen senden oder empfangen. In mindestens einer Ausführungsform kann die PHY-Schicht 2202 ferner eine Verbindungsanpassung oder adaptive Modulation und Codierung (AMC), Leistungssteuerung, Zellensuche (z. B. für anfängliche Synchronisations- und Übergabezwecke) und andere Messungen durchführen, die durch höhere Schichten verwendet werden, wie etwa eine RRC-Schicht 2210. In mindestens einer Ausführungsform kann die PHY-Schicht 2202 weiterhin eine Fehlererkennung auf Transportkanälen, eine Vorwärtsfehlerkorrektur(forward error correction - FEC)-Codierung/-Decodierung von Transportkanälen, eine Modulation/Demodulation von physikalischen Kanälen, eine Verschachtelung, eine Ratenanpassung, eine Zuordnung auf physikalische Kanäle und Multiple-Input-Multiple-Output(MIMO)-Antennenverarbeitung durchführen.In at least one embodiment, PHY layer 2202 may send or receive information used by MAC layer 2204 over one or more air interfaces. In at least one embodiment, the PHY layer 2202 may further provide link adaptation or adaptive modulation and coding (AMC), power control, cell search (e.g., for initial synchronizations tion and handover purposes) and other measurements used by higher layers, such as an RRC layer 2210. In at least one embodiment, the PHY layer 2202 may further perform error detection on transport channels, forward error correction (FEC) - Perform encoding/decoding of transport channels, modulation/demodulation of physical channels, interleaving, rate matching, mapping to physical channels, and multiple-input-multiple-output (MIMO) antenna processing.

In mindestens einer Ausführungsform kann die MAC-Schicht 2204 eine Zuordnung zwischen logischen Kanälen und Transportkanälen, ein Multiplexen von MAC-Dienstdateneinheiten (service data unit - SDU) von einem oder mehreren logischen Kanälen auf Transportblöcke (TB), die über Transportkanäle an PHY zugestellt werden sollen, De-Multiplexen von MAC-SDU zu einem oder mehreren logischen Kanälen von Transportblöcken (TB), die von PHY über Transportkanäle zugestellt werden, Multiplexen von MAC-SDU auf TB, Planen von Informationsberichten, Fehlerkorrektur durch hybride automatische Wiederholungsanforderung (hybrid automatic repeat request - HARD) und logische Kanalpriorisierung durchführen.In at least one embodiment, MAC layer 2204 may perform mapping between logical channels and transport channels, multiplex MAC service data units (SDU) from one or more logical channels onto transport blocks (TB) delivered to PHY over transport channels intended, de-multiplexing of MAC-SDU to one or more logical channels of transport blocks (TB) delivered by PHY over transport channels, multiplexing of MAC-SDU on TB, scheduling of information reports, error correction by hybrid automatic repeat request (hybrid automatic repeat request - HARD) and perform logical channel prioritization.

In mindestens einer Ausführungsform kann die RLC-Schicht 2206 in einer Vielzahl von Betriebsmodi arbeiten, einschließlich: Transparenter Modus (TM), Unbestätigter Modus (UM) und Bestätigter Modus (Acknowledged Mode - AM). In mindestens einer Ausführungsform kann die RLC-Schicht 2206 einen Transfer von Protokolldateneinheiten (PDU) der oberen Schicht, eine Fehlerkorrektur durch automatische Wiederholungsanforderung (automatic repeat request - ARQ) für AM-Datenübertragungen und eine Verkettung, Segmentierung und Wiederzusammensetzung von RLC-SDU für UM- und AM-Datentransfers ausführen. In mindestens einer Ausführungsform kann die RLC-Schicht 2206 auch eine Neusegmentierung von RLC-Daten-PDUs für AM-Datentransfers ausführen, RLC-Daten-PDUs für UM- und AM-Datentransfers neu anordnen, doppelte Daten für UM- und AM-Datenübertragungen erkennen, RLC-SDUs für UM- und AM-Datentransfers verwerfen, Protokollfehler für AM-Datentransfers erkennen und RLC-Wiederherstellung durchführen.In at least one embodiment, the RLC layer 2206 may operate in a variety of modes of operation, including: Transparent Mode (TM), Unacknowledged Mode (UM), and Acknowledged Mode (AM). In at least one embodiment, the RLC layer 2206 can provide upper layer protocol data units (PDU) transfer, error correction by automatic repeat request (ARQ) for AM data transmissions, and concatenation, segmentation, and reassembly of RLC SDU for UM - and perform AM data transfers. In at least one embodiment, the RLC layer 2206 may also perform re-segmentation of RLC data PDUs for AM data transfers, reorder RLC data PDUs for UM and AM data transfers, detect duplicate data for UM and AM data transfers , Discard RLC SDUs for UM and AM data transfers, detect protocol errors for AM data transfers, and perform RLC recovery.

In mindestens einer Ausführungsform kann die PDCP-Schicht 2208 eine Header-Komprimierung und -Dekomprimierung von IP-Daten ausführen, PDCP-Sequenznummern (SN) pflegen, eine sequentielle Zustellung von PDUs der oberen Schicht bei der Wiederherstellung der unteren Schichten durchführen, Duplikate von SDUs der unteren Schicht bei der Wiederherstellung niedrigerer Schichten für RLC-AM zugeordnete Funkträger beseitigen, Steuerebenendaten verschlüsseln und entschlüsseln, Integritätsschutz und Integritätsverifizierung von Steuerebenendaten durchführen, zeitgeberbasiertes Verwerfen von Daten steuern und Sicherheitsoperationen (z. B. Verschlüsselung, Entschlüsselung, Integritätsschutz, Integritätsverifizierung usw.) durchführen.In at least one embodiment, the PDCP layer 2208 may perform header compression and decompression of IP data, maintain PDCP sequence numbers (SN), perform sequential delivery of upper-layer PDUs in lower-layer recovery, duplicate SDUs eliminate radio bearers assigned to the lower layer during lower layer recovery for RLC-AM, encrypt and decrypt control plane data, perform integrity protection and integrity verification of control plane data, control timer-based discarding of data, and security operations (e.g. encryption, decryption, integrity protection, integrity verification, etc.) carry out.

In mindestens einer Ausführungsform können die Hauptdienste und -funktionen einer RRC-Schicht 2210 das Senden von Systeminformationen (z. B. in Master-Informationsblöcken (MIB) oder Systeminformationsblöcken (SIB) in Bezug auf eine Nicht-Zugriffsschicht (nonaccess stratum - NAS)); Senden von Systeminformationen in Bezug auf eine Zugangsschicht (access stratum - AS), Paging, Aufbau, Pflege und Freigabe einer RRC-Verbindung zwischen einer UE und E-UTRAN (z. B. RRC-Verbindungs-Paging, RRC-Verbindungsaufbau, RRC-Verbindungsmodifikation und RRC-Verbindungsfreigabe), Einrichtung, Konfiguration, Pflege und Freigabe von Punkt-zu-Punkt-Funkträgern, Sicherheitsfunktionen, einschließlich Schlüsselverwaltung, Mobilität zwischen Funkzugangstechnologie (radio access technology - RAT) und Messkonfiguration für UE-Messberichte beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform können die MIBs und SIBs ein oder mehrere Informationselemente (IEs) umfassen, die jeweils einzelne Datenfelder oder Datenstrukturen umfassen können.In at least one embodiment, the main services and functions of an RRC layer 2210 may include sending system information (e.g., in master information blocks (MIB) or system information blocks (SIB) related to a non-access stratum (NAS)) ; Transmission of system information related to an access layer (access stratum - AS), paging, establishment, maintenance and release of an RRC connection between a UE and E-UTRAN (e.g. RRC connection paging, RRC connection setup, RRC link modification and RRC link release), setup, configuration, maintenance and release of point-to-point radio bearers, security functions including key management, mobility between radio access technology (RAT) and measurement configuration for UE measurement reports. In at least one embodiment, the MIBs and SIBs may include one or more information elements (IEs), each of which may include individual data fields or data structures.

In mindestens einer Ausführungsform können die UE 2002 und das RAN 2016 eine Uu-Schnittstelle (z. B. eine LTE-Uu-Schnittstelle) nutzen, um Steuerebenendaten über einen Protokollstapel auszutauschen, der die PHY-Schicht 2202, die MAC-Schicht 2204, die RLC-Schicht 2206, die PDCP-Schicht 2208 und die RRC-Schicht 2210 umfasst.In at least one embodiment, the UE 2002 and the RAN 2016 may use a Uu interface (e.g., an LTE Uu interface) to exchange control plane data over a protocol stack that includes the PHY layer 2202, the MAC layer 2204, the RLC layer 2206, the PDCP layer 2208 and the RRC layer 2210.

In mindestens einer Ausführungsform bilden Nicht-Zugriffsschicht(NAS)-Protokolle (NAS-Protokolle 2212) eine höchste Schicht einer Steuerebene zwischen der UE 2002 und den MME(s) 2028. In mindestens einer Ausführungsform unterstützen die NAS-Protokolle 2212 die Mobilität der UE 2002 und Sitzungsverwaltungsprozeduren, um eine IP-Konnektivität zwischen der UE 2002 und dem P-GW 2034 einzurichten und aufrechtzuerhalten.In at least one embodiment, non-access layer (NAS) protocols (NAS protocols 2212) form a top layer of a control plane between the UE 2002 and the MME(s) 2028. In at least one embodiment, the NAS protocols 2212 support mobility of the UE 2002 and session management procedures to establish and maintain IP connectivity between the UE 2002 and the P-GW 2034.

In mindestens einer Ausführungsform kann die Si-Anwendungsprotokoll(S1-AP)-Schicht (Si-AP-Schicht 2222) Funktionen einer Si-Schnittstelle unterstützen und elementare Prozeduren (EPs) umfassen. In mindestens einer Ausführungsform ist eine EP eine Interaktionseinheit zwischen dem RAN 2016 und dem CN 2028. In mindestens einer Ausführungsform können S1-AP-Schichtdienste zwei Gruppen umfassen: UE-assoziierte Dienste und nicht UE-assoziierte Dienste. In mindestens einer Ausführungsform führen diese Dienste Funktionen durch, die Folgendes beinhalten, aber nicht beschränkt sind auf: E-UTRAN-Funkzugangsträger(E-UTRAN Radio Access Bearer - E-RAB)-Verwaltung, UE-Leistungsfähigkeitsanzeige, Mobilität, NAS-Signalisierungstransport, RAN-Informationsverwaltung (RAN Information Management - RIM) und Konfigurationsübertragung.In at least one embodiment, the Si Application Protocol (SI AP) layer (Si AP layer 2222) may support Si interface functions and include Elementary Procedures (EPs). In In at least one embodiment, an EP is an interaction entity between the RAN 2016 and the CN 2028. In at least one embodiment, S1 AP layer services may include two groups: UE-associated services and non-UE-associated services. In at least one embodiment, these services perform functions including, but not limited to: E-UTRAN radio access bearer (E-RAB) management, UE capability indication, mobility, NAS signaling transport, RAN information management (RIM) and configuration transfer.

In mindestens einer Ausführungsform kann die Stream-Control-Transmission-Protocol(SCTP)-Schicht (alternativ als Stream-Control-Transmission-Protocol/Internet-Protocol(SCTP/IP)-Schicht bezeichnet) (SCTP-Schicht 2220) eine zuverlässige Zustellung von Signalisierungsnachrichten zwischen dem RAN 2016 und den MME(s) 2028 teilweise basierend auf einem IP-Protokoll, das durch eine IP-Schicht 2218 unterstützt wird, sicherstellen. In mindestens einer Ausführungsform können sich die L2-Schicht 2216 und eine L1-Schicht 2214 auf Kommunikationsverbindungen (z. B. drahtgebunden oder drahtlos) beziehen, die durch einen RAN-Knoten und eine MME verwendet werden, um Informationen auszutauschen.In at least one embodiment, the Stream Control Transmission Protocol (SCTP) layer (alternatively referred to as Stream Control Transmission Protocol/Internet Protocol (SCTP/IP) layer) (SCTP layer 2220) enables reliable delivery of signaling messages between the RAN 2016 and the MME(s) 2028 based in part on an IP protocol supported by an IP layer 2218. In at least one embodiment, the L2 layer 2216 and an L1 layer 2214 may refer to communication links (e.g., wired or wireless) used by a RAN node and an MME to exchange information.

In mindestens einer Ausführungsform können das RAN 2016 und die MME(s) 2028 eine S1-MME-Schnittstelle nutzen, um Steuerebenendaten über einen Protokollstapel auszutauschen, der eine L1-Schicht 2214, eine L2-Schicht 2216, eine IP-Schicht 2218, eine SCTP-Schicht 2220 und eine Si-AP-Schicht 2222 umfasst.In at least one embodiment, the RAN 2016 and the MME(s) 2028 may use an S1-MME interface to exchange control plane data over a protocol stack that includes an L1 layer 2214, an L2 layer 2216, an IP layer 2218, a SCTP layer 2220 and a Si-AP layer 2222 includes.

23 ist eine Veranschaulichung eines Protokollstapels auf Benutzerebene gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform wird eine Benutzerebene 2300 als Kommunikationsprotokollstapel zwischen einer UE 2002, dem RAN 2016, dem S-GW 2030 und dem P-GW 2034 gezeigt. In mindestens einer Ausführungsform kann die Benutzerebene 2300 dieselben Protokollschichten wie die Steuerebene 2200 nutzen. In mindestens einer Ausführungsform können die UE 2002 und das RAN 2016 eine Uu-Schnittstelle (z. B. eine LTE-Uu-Schnittstelle) nutzen, um Benutzerebenendaten über einen Protokollstapel auszutauschen, der die PHY-Schicht 2202, die MAC-Schicht 2204, die RLC-Schicht 2206 und die PDCP-Schicht 2208 umfasst. 23 10 is an illustration of a user-level protocol stack in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, a user plane 2300 is shown as a communication protocol stack between a UE 2002, the RAN 2016, the S-GW 2030, and the P-GW 2034. In at least one embodiment, user plane 2300 may utilize the same protocol layers as control plane 2200. In at least one embodiment, the UE 2002 and the RAN 2016 may utilize a Uu interface (e.g., an LTE Uu interface) to exchange user plane data over a protocol stack that includes the PHY layer 2202, the MAC layer 2204, the RLC layer 2206 and the PDCP layer 2208 .

In mindestens einer Ausführungsform kann das Tunneling-Protokoll des General Packet Radio Service (GPRS) für eine Schicht der Benutzerebene (GTP-U) (GTP-U-Schicht 2304) verwendet werden, um Benutzerdaten innerhalb eines GPRS-Kernnetzwerks und zwischen einem Funkzugangsnetzwerk und einem Kernnetzwerk zu übertragen. In mindestens einer Ausführungsform können die transportierten Benutzerdaten Pakete in einem beliebigen der Formate IPv4, IPv6 oder PPP sein. In mindestens einer Ausführungsform kann die UDP- und IP-Sicherheits-(UDP/IP-)Schicht (UDP/IP-Schicht 2302) Prüfsummen für die Datenintegrität, Portnummern zum Adressieren unterschiedlicher Funktionen an einer Quelle und einem Ziel und Verschlüsselung und Authentifizierung für ausgewählte Datenflüsse bereitstellen. In mindestens einer Ausführungsform können das RAN 2016 und das S-GW 2030 eine S1-U-Schnittstelle nutzen, um Benutzerebenendaten über einen Protokollstapel auszutauschen, der die L1-Schicht 2214, die L2-Schicht 2216, die UDP/IP-Schicht 2302 und die GTP-U-Schicht 2304 umfasst. In mindestens einer Ausführungsform können das S-GW 2030 und das P-GW 2034 eine S5/S8a-Schnittstelle nutzen, um Benutzerebenendaten über einen Protokollstapel auszutauschen, der die L1-Schicht 2214, die L2-Schicht 2216, die UDP/IP-Schicht 2302 und die GTP-U-Schicht 2304 umfasst. In mindestens einer Ausführungsform, wie vorstehend unter Bezugnahme auf die 22 erörtert, unterstützen die NAS-Protokolle eine Mobilität der UE 2002 und Sitzungsverwaltungsprozeduren, um eine IP-Konnektivität zwischen der UE 2002 und dem P-GW 2034 einzurichten und aufrechtzuerhalten.In at least one embodiment, the General Packet Radio Service (GPRS) user plane (GTP-U) layer tunneling protocol (GTP-U layer 2304) may be used to transport user data within a GPRS core network and between a radio access network and to transmit to a core network. In at least one embodiment, the transported user data may be packets in any of the IPv4, IPv6, or PPP formats. In at least one embodiment, the UDP and IP security (UDP/IP) layer (UDP/IP layer 2302) may include checksums for data integrity, port numbers for addressing different functions at a source and destination, and encryption and authentication for selected ones Provide data flows. In at least one embodiment, the RAN 2016 and the S-GW 2030 may use an S1-U interface to exchange user plane data over a protocol stack that includes the L1 layer 2214, the L2 layer 2216, the UDP/IP layer 2302, and the GTP-U layer 2304 includes. In at least one embodiment, the S-GW 2030 and the P-GW 2034 may use an S5/S8a interface to exchange user plane data over a protocol stack that includes the L1 layer 2214, the L2 layer 2216, the UDP/IP layer 2302 and the GTP-U layer 2304. In at least one embodiment, as above with reference to FIG 22 discussed above, the NAS protocols support UE 2002 mobility and session management procedures to establish and maintain IP connectivity between the UE 2002 and the P-GW 2034 .

24 veranschaulicht Komponenten 2400 eines Kernnetzwerks gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform können die Komponenten des CN 2038 in einem physikalischen Knoten oder separaten physikalischen Knoten implementiert sein, einschließlich Komponenten zum Lesen und Ausführen von Anweisungen von einem maschinenlesbaren oder computerlesbaren Medium (z. B. einem nicht transitorischen maschinenlesbaren Speichermedium). In mindestens einer Ausführungsform wird eine Netzwerkfunktionsvirtualisierung (Network Functions Virtualization - NFV) genutzt, um eine oder alle der vorstehend beschriebenen Netzwerkknotenfunktionen über ausführbare Anweisungen, die in einem oder mehreren computerlesbaren Speichermedien gespeichert sind (nachstehend ausführlicher beschrieben), zu virtualisieren. In mindestens einer Ausführungsform kann eine logische Instanziierung des CN 2038 als ein Netzwerk-Slice 2402 bezeichnet werden (z. B. beinhaltet das Netzwerk-Slice 2402 er Darstellung nach den HSS 2032, die MME(s) 2028 und das S-GW 2030). In mindestens einer Ausführungsform kann eine logische Instanziierung eines Abschnitts des CN 2038 als ein Netzwerk-Sub-Slice 2404 bezeichnet werden (z. B. beinhaltet das Netzwerk-Sub-Slice 2404 der Darstellung nach das P-GW 2034 und die PCRF 2036). 24 2 illustrates components 2400 of a core network in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, the components of CN 2038 may be implemented in one physical node or separate physical nodes, including components for reading and executing instructions from a machine-readable or computer-readable medium (e.g., a non-transitory machine-readable storage medium). In at least one embodiment, network functions virtualization (NFV) is used to virtualize any or all of the network node functions described above via executable instructions stored on one or more computer-readable storage media (described in more detail below). In at least one embodiment, a logical instantiation of the CN 2038 may be referred to as a network slice 2402 (e.g., as represented by the HSS 2032, the network slice 2402 includes the MME(s) 2028, and the S-GW 2030) . In at least one embodiment, a logical instantiation of a portion of CN 2038 may be referred to as a network sub-slice 2404 den (e.g., network sub-slice 2404 is shown to include P-GW 2034 and PCRF 2036).

In mindestens einer Ausführungsform können NFV-Architekturen und -Infrastrukturen verwendet werden, um eine oder mehrere Netzwerkfunktionen, die alternativ durch proprietäre Hardware durchgeführt werden, auf physikalischen Ressourcen zu virtualisieren, die eine Kombination aus Industriestandard-Serverhardware, Speicherhardware oder Switches umfassen. In mindestens einer Ausführungsform können NFV-Systeme verwendet werden, um virtuelle oder rekonfigurierbare Implementierungen einer oder mehrerer EPC-Komponenten/Funktionen auszuführen.In at least one embodiment, NFV architectures and infrastructures can be used to virtualize one or more network functions, alternatively performed by proprietary hardware, on physical resources that include a combination of industry standard server hardware, storage hardware, or switches. In at least one embodiment, NFV systems can be used to run virtual or reconfigurable implementations of one or more EPC components/functions.

25 ist ein Blockdiagramm, das Komponenten eines Systems 2500 zum Unterstützen von Netzwerkfunktionsvirtualisierung (NFV) gemäß mindestens einer Ausführungsform veranschaulicht. In mindestens einer Ausführungsform ist das System 2500 so veranschaulicht, dass es einen virtualisierten Infrastrukturmanager (als VIM 2502 gezeigt), eine Netzwerkfunktionsvirtualisierungsinfrastruktur (als NFVI 2504 gezeigt), einen VNF-Manager (als VNFM 2506 gezeigt), virtualisierte Netzwerkfunktionen (als VNF 2508 gezeigt), einen Elementmanager (als EM 2510 gezeigt), einen NFV-Orchestrator (als NFVO 2512 gezeigt) und einen Netzwerkmanager (als NM 2514 gezeigt) beinhaltet. 25 Figure 2500 is a block diagram illustrating components of a system 2500 for supporting network function virtualization (NFV) according to at least one embodiment. In at least one embodiment, the system 2500 is illustrated as having a virtualized infrastructure manager (shown as VIM 2502), a network function virtualization infrastructure (shown as NFVI 2504), a VNF manager (shown as VNFM 2506), virtualized network functions (shown as VNF 2508 ), an element manager (shown as EM 2510), an NFV orchestrator (shown as NFVO 2512), and a network manager (shown as NM 2514).

In mindestens einer Ausführungsform verwaltet der VIM 2502 Ressourcen der NFVI 2504. In mindestens einer Ausführungsform kann die NFVI 2504 physische oder virtuelle Ressourcen und Anwendungen (einschließlich Hypervisoren) beinhalten, die verwendet werden, um das System 2500 auszuführen. In mindestens einer Ausführungsform kann der VIM 2502 einen Lebenszyklus von virtuellen Ressourcen mit der NFVI 2504 verwalten (z. B. Erstellung, Pflege und Abbau von virtuellen Maschinen (VM), die mit einer oder mehreren physischen Ressourcen assoziiert sind), VM-Instanzen verfolgen, Leistungsfähigkeit verfolgen, Fehler und Sicherheit von VM-Instanzen und assoziierte physischen Ressourcen, und VM-Instanzen und assoziierte physischen Ressourcen für andere Verwaltungssysteme offenlegen.In at least one embodiment, VIM 2502 manages NFVI 2504 resources. In at least one embodiment, the VIM 2502 can manage a lifecycle of virtual resources with the NFVI 2504 (e.g., create, maintain, and tear down virtual machines (VM) associated with one or more physical resources), track VM instances , track performance, failures and security of VM instances and associated physical resources, and expose VM instances and associated physical resources to other management systems.

In mindestens einer Ausführungsform kann der VNFM 2506 die VNF 2508 verwalten. In mindestens einer Ausführungsform kann die VNF 2508 verwendet werden, um EPC-Komponenten/-Funktionen auszuführen. In mindestens einer Ausführungsform kann der VNFM 2506 einen Lebenszyklus der VNF 2508 verwalten und Leistungsfähigkeit, Fehler und Sicherheit von virtuellen Aspekten der VNF 2508 verfolgen. In mindestens einer Ausführungsform kann der EM 2510 Leistungsfähigkeit, Fehler und Sicherheit von funktionalen Aspekten der VNF 2508 verfolgen. In mindestens einer Ausführungsform können Verfolgungsdaten des VNFM 2506 und des EM 2510 in mindestens einer Ausführungsform Daten einer Leistungsfähigkeitsmessung (performance measurement - PM) umfassen, die durch den VIM 2502 oder die NFVI 2504 verwendet werden. In mindestens einer Ausführungsform können sowohl der VNFM 2506 als auch der EM 2510 eine Menge der VNF des Systems 2500 nach oben/unten skalieren.In at least one embodiment, the VNFM 2506 can manage the VNF 2508. In at least one embodiment, VNF 2508 may be used to perform EPC components/functions. In at least one embodiment, the VNFM 2506 can manage a lifecycle of the VNF 2508 and track performance, failure, and security of virtual aspects of the VNF 2508. In at least one embodiment, the EM 2510 may track performance, failure, and security of functional aspects of the VNF 2508. In at least one embodiment, VNFM 2506 and EM 2510 tracking data may include performance measurement (PM) data used by VIM 2502 or NFVI 2504 . In at least one embodiment, both the VNFM 2506 and the EM 2510 may scale up/down an amount of the system 2500 VNF.

In mindestens einer Ausführungsform kann der NFVO 2512 Ressourcen der NFVI 2504 koordinieren, autorisieren, freigeben und einsetzen, um einen angeforderten Dienst bereitzustellen (z. B. um eine EPC-Funktion, -Komponente oder ein EPC-Slice auszuführen). In mindestens einer Ausführungsform kann der NM 2514 ein Paket von Endbenutzerfunktionen mit Verantwortung für die Verwaltung eines Netzwerks bereitstellen, das Netzwerkelemente mit VNF, nicht virtualisierte Netzwerkfunktionen oder beides beinhalten kann (die Verwaltung der VNF kann über den EM 2510 erfolgen).In at least one embodiment, the NFVO 2512 may coordinate, authorize, release, and deploy NFVI 2504 resources to provide a requested service (e.g., to perform an EPC function, component, or EPC slice). In at least one embodiment, the NM 2514 may provide a suite of end-user functions responsible for managing a network, which may include network elements using VNF, non-virtualized network functions, or both (the VNF may be managed via the EM 2510).

Computerbasierte Systemecomputer-based systems

Die folgenden Figuren legen ohne Einschränkung beispielhafte computerbasierte Systeme dar, die verwendet werden können, um mindestens eine Ausführungsform zu implementieren.The following figures set forth, without limitation, example computer-based systems that can be used to implement at least one embodiment.

26 veranschaulicht ein Verarbeitungssystem 2600 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet das Verarbeitungssystem 2600 einen oder mehrere Prozessoren 2602 und einen oder mehrere Grafikprozessoren 2608 und es kann ein Einzelprozessor-Desktopsystem, ein Multiprozessor-Arbeitsstationssystem oder ein Serversystem sein, das eine große Anzahl von Prozessoren 2602 oder Prozessorkernen 2607 aufweist. In mindestens einer Ausführungsform ist das Verarbeitungssystem 2600 eine Verarbeitungsplattform, die in eine integrierte Schaltung als System auf einem Chip (system-ona-chip - „SoC“) zur Verwendung in mobilen, tragbaren oder eingebetteten Vorrichtungen integriert ist. 26 12 illustrates a processing system 2600 in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, processing system 2600 includes one or more processors 2602 and one or more graphics processors 2608, and may be a single processor desktop system, a multiprocessor workstation system, or a server system having a large number of processors 2602 or processor cores 2607. In at least one embodiment, processing system 2600 is a processing platform integrated into a system-on-a-chip ("SoC") integrated circuit for use in mobile, handheld, or embedded devices.

In mindestens einer Ausführungsform kann das Verarbeitungssystem 2600 eine serverbasierte Spielplattform, eine Spielkonsole, eine Medienkonsole, eine mobile Spielkonsole, eine Handheld-Spielekonsole oder eine Online-Spielekonsole beinhalten oder darin integriert sein. In mindestens einer Ausführungsform ist das Verarbeitungssystem 2600 ein Mobiltelefon, ein Smartphone, eine Tablet-Rechenvorrichtung oder eine mobile Internet-Vorrichtung. In mindestens einer Ausführungsform kann das Verarbeitungssystem 2600 auch eine tragbare Vorrichtung beinhalten, mit dieser gekoppelt oder in diese integriert sein, wie z. B. eine tragbare Smartwatch-Vorrichtung, eine Smart-Eyewear-Vorrichtung, eine Augmented-Reality-Vorrichtung oder eine Virtual-Reality-Vorrichtung. In mindestens einer Ausführungsform ist das Verarbeitungssystem 2600 eine Fernseh- oder Set-Top-Box-Vorrichtung, die einen oder mehrere Prozessoren 2602 und eine grafische Schnittstelle aufweist, die durch einen oder mehrere Grafikprozessoren 2608 erzeugt wird.In at least one embodiment, processing system 2600 may include or be integrated with a server-based gaming platform, a gaming console, a media console, a mobile gaming console, a handheld gaming console, or an online gaming console. In at least one embodiment, processing system 2600 is a cell phone, smartphone, tablet computing device, or mobile internet device. In at least one embodiment, processing system 2600 may also include, be coupled to, or integrated with a handheld device, such as a portable device. a wearable smartwatch device, a smart eyewear device, an augmented reality device, or a virtual reality device. In at least one embodiment, processing system 2600 is a television or set-top box device that includes one or more processors 2602 and a graphical interface generated by one or more graphics processors 2608.

In mindestens einer Ausführungsform beinhalten ein oder mehrere Prozessoren 2602 jeweils einen oder mehrere Prozessorkerne 2607 zum Verarbeiten von Anweisungen, die bei ihrer Ausführung Operationen für System- und Benutzer-Software durchführen. In mindestens einer Ausführungsform ist jeder von einem oder mehreren Prozessorkernen 2607 so konfiguriert, dass er einen spezifischen Anweisungssatz 2609 verarbeitet. In mindestens einer Ausführungsform kann der Anweisungssatz 2609 Complex Instruction Set Computing („CISC“), Reduced Instruction Set Computing („RISC“) oder Rechnen über Very Long Instruction Word („VLIW“) ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform können die Prozessorkerne 2607 jeweils einen anderen Anweisungssatz 2609 verarbeiten, der Anweisungen enthalten kann, um die Emulation anderer Anweisungssätze zu erleichtern. In mindestens einer Ausführungsform kann der Prozessorkern 2607 auch andere Verarbeitungsvorrichtungen beinhalten, wie etwa einen digitalen Signalprozessor („DSP“).In at least one embodiment, one or more processors 2602 each include one or more processor cores 2607 for processing instructions that, when executed, perform system and user software operations. In at least one embodiment, each of one or more processor cores 2607 is configured to process a specific instruction set 2609 . In at least one embodiment, instruction set 2609 may enable Complex Instruction Set Computing ("CISC"), Reduced Instruction Set Computing ("RISC"), or Very Long Instruction Word ("VLIW") computing. In at least one embodiment, processor cores 2607 may each process a different instruction set 2609, which may include instructions to facilitate emulation of other instruction sets. In at least one embodiment, processor core 2607 may also include other processing devices, such as a digital signal processor ("DSP").

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Prozessor 2602 einen Cache-Speicher („Cache“) 2604. In mindestens einer Ausführungsform kann der Prozessor 2602 einen einzelnen internen Cache oder mehrere Ebenen von internem Cache aufweisen. In mindestens einer Ausführungsform wird der Cache-Speicher von verschiedenen Komponenten des Prozessors 2602 gemeinsam genutzt. In mindestens einer Ausführungsform verwendet der Prozessor 2602 außerdem einen externen Cache (z. B. einen Ebene-3(Level 3 - „L3“-)-Cache oder einen Cache der letzten Ebene (Last Level Cache - „LLC“)) (nicht gezeigt), der von den Prozessorkernen 2607 unter Verwendung bekannter Cache-Kohärenztechniken gemeinsam genutzt werden kann. In mindestens einer Ausführungsform ist im Prozessor 2602 zusätzlich eine Registerbank 2606 enthalten, die unterschiedliche Arten von Registern zum Speichern unterschiedlicher Datenarten beinhalten kann (z. B. Ganzzahlregister, Fließkommaregister, Statusregister und ein Anweisungszeigerregister). In mindestens einer Ausführungsform kann die Registerbank 2606 Allzweckregister oder andere Register beinhalten.In at least one embodiment, the processor 2602 includes a cache memory (“cache”) 2604. In at least one embodiment, the processor 2602 may have a single internal cache or multiple levels of internal cache. In at least one embodiment, the cache memory is shared between different processor 2602 components. In at least one embodiment, processor 2602 also uses an external cache (e.g., a Level 3 ("L3") cache or a Last Level Cache ("LLC")) (not shown) that can be shared between processor cores 2607 using known cache coherency techniques. In at least one embodiment, processor 2602 also includes a register bank 2606, which may include different types of registers for storing different types of data (e.g., integer registers, floating point registers, status registers, and an instruction pointer register). In at least one embodiment, register bank 2606 may include general purpose registers or other registers.

In mindestens einer Ausführungsform sind ein oder mehrere Prozessor(en) 2602 mit einem oder mehreren Schnittstellenbus(sen) 2610 gekoppelt, um Kommunikationssignale, wie etwa Adress-, Daten- oder Steuersignale, zwischen dem Prozessor 2602 und anderen Komponenten im Verarbeitungssystem 2600 zu übertragen. In mindestens einer Ausführungsform kann der Schnittstellenbus 2610 in einer Ausführungsform ein Prozessorbus sein, wie etwa eine Version eines Direct-Media-Interface(„DMI“)-Busses. In mindestens einer Ausführungsform ist der Schnittstellenbus 2610 nicht auf einen DMI-Bus beschränkt und kann einen oder mehrere Peripheral-Component-Interconnect-Busse (z. B. „PCI“, PCI Express („PCIe“)), Speicherbusse oder andere Arten von Schnittstellenbussen beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform beinhalten der/die Prozessor(en) 2602 eine integrierte Speichersteuerung 2616 und einen Plattformsteuerungs-Hub 2630. In mindestens einer Ausführungsform ermöglicht die Speichersteuerung 2616 die Kommunikation zwischen einer Speichervorrichtung und anderen Komponenten des Verarbeitungssystems 2600, während der Plattformsteuerungs-Hub (platform controller hub - „PCH“) 2630 Verbindungen zu Eingabe-/Ausgabe(„E/A“)-Vorrichtungen über einen lokalen E/A-Bus bereitstellt.In at least one embodiment, one or more processor(s) 2602 are coupled to one or more interface buses(s) 2610 to transmit communication signals, such as address, data, or control signals, between processor 2602 and other components in processing system 2600. In at least one embodiment, interface bus 2610 may be a processor bus, such as a version of a Direct Media Interface ("DMI") bus, in one embodiment. In at least one embodiment, the interface bus 2610 is not limited to a DMI bus and may be one or more peripheral component interconnect buses (e.g., "PCI", PCI Express ("PCIe")), memory buses, or other types of include interface buses. In at least one embodiment, the processor(s) 2602 include an integrated memory controller 2616 and a platform control hub 2630. In at least one embodiment, the memory controller 2616 enables communication between a memory device and other components of the processing system 2600 while the platform control hub ( platform controller hub - "PCH") 2630 provides connections to input/output ("I/O") devices via a local I/O bus.

In mindestens einer Ausführungsform kann die Speichervorrichtung 2620 eine Vorrichtung mit dynamischem Direktzugriffsspeicher (dynamic random access memory - „DRAM“), eine Vorrichtung mit statischem Direktzugriffsspeicher (static random access memory - „SRAM“), eine Flash-Speicher-Vorrichtung, eine Phasenwechsel-Speichervorrichtung oder eine andere Speichervorrichtung mit geeigneter Leistung sein, um als Prozessorspeicher zu dienen. In mindestens einer Ausführungsform kann die Speichervorrichtung 2620 als Systemspeicher für das Verarbeitungssystem 2600 arbeiten, um Daten 2622 und Anweisungen 2621 zur Verwendung zu speichern, wenn ein oder mehrere Prozessoren 2602 eine Anwendung oder einen Prozess ausführen. In mindestens einer Ausführungsform ist die Speichersteuerung 2616 zudem an einen optionalen externen Grafikprozessor 2612 gekoppelt, der mit einem oder mehreren Grafikprozessoren 2608 in den Prozessoren 2602 kommunizieren kann, um Grafik- und Medienoperationen durchzuführen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Anzeigevorrichtung 2611 mit dem/den Prozessor(en) 2602 verbunden sein. In mindestens einer Ausführungsform kann die Anzeigevorrichtung 2611 eine oder mehrere von einer internen Anzeigevorrichtung, wie in einer mobilen elektronischen Vorrichtung oder einer Laptop-Vorrichtung, oder einer externen Anzeigevorrichtung beinhalten, die über eine Anzeigeschnittstelle (z. B. DisplayPort usw.) angeschlossen ist. In mindestens einer Ausführungsform kann die Anzeigevorrichtung 2611 eine am Kopf befestigte Anzeige (head mounted display - „HMD“) beinhalten, wie etwa eine stereoskopische Anzeigevorrichtung zur Verwendung bei Virtual-Reality(„VR“)-Anwendungen oder Augmented-Reality(„AR“)-Anwendungen.In at least one embodiment, the memory device 2620 may be a dynamic random access memory ("DRAM") device, a static random access memory ("SRAM") device, a flash memory device, a phase change A storage device or other storage device of suitable performance to serve as processor memory. In at least one embodiment, storage device 2620 may operate as system memory for processing system 2600 to store data 2622 and instructions 2621 for use when one or more processors 2602 execute an application or process. In at least one embodiment, memory controller 2616 is also coupled to an optional external graphics processor 2612 that can communicate with one or more graphics processors 2608 in processors 2602 to perform graphics and media operations. In at least one embodiment, a display device 2611 may be coupled to the processor(s) 2602. In at least one embodiment, the display device 2611 may be one or more of an internal display device, such as in a mobile electronic device or a laptop device, or an external display device connected via a display interface (e.g., DisplayPort, etc.). In at least one embodiment, the display device 2611 may include a head mounted display ("HMD"), such as a stereoscopic display device for use in virtual reality ("VR") applications or augmented reality ("AR") ) applications.

In mindestens einer Ausführungsform ermöglicht der Plattformsteuerungs-Hub 2630, dass Peripheriegeräte mit der Speichervorrichtung 2620 und dem Prozessor 2602 über einen Hochgeschwindigkeits-E/A-Bus verbunden werden. In mindestens einer Ausführungsform beinhalten die E/A-Peripheriegeräte eine Audiosteuerung 2646, eine Netzwerksteuerung 2634, eine Firmware-Schnittstelle 2628, einen drahtlosen Transceiver 2626, Berührungssensoren 2625 und eine Datenspeichervorrichtung 2624 (z. B. Festplattenlaufwerk, Flash-Speicher usw.). In mindestens einer Ausführungsform kann sich die Datenspeichervorrichtung 2624 über eine Speicherschnittstelle (z. B. SATA) oder über einen Peripheriebus, wie etwa PCI oder PCIe, verbinden. In mindestens einer Ausführungsform können die Berührungssensoren 2625 Touchscreen-Sensoren, Drucksensoren oder Fingerabdrucksensoren beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann der drahtlose Transceiver 2626 ein Wi-Fi-Transceiver, ein Bluetooth-Transceiver oder ein Mobilfunknetzwerk-Transceiver, wie etwa ein 3G-, 4G- oder Long-Term-Evolution(„LTE“)-Transceiver, sein. In mindestens einer Ausführungsform ermöglicht die Firmware-Schnittstelle 2628 die Kommunikation mit der System-Firmware und kann in mindestens einer Ausführungsform eine vereinheitlichte erweiterbare Firmware-Schnittstelle (unified extensible firmware interface - „UEFI“) sein. In mindestens einer Ausführungsform kann die Netzwerksteuerung 2634 eine Netzwerkverbindung zu einem drahtgebundenen Netzwerk ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform ist eine Hochleistungsnetzwerksteuerung (nicht gezeigt) mit dem Schnittstellenbus 2610 gekoppelt. In mindestens einer Ausführungsform ist die Audiosteuerung 2646 eine Mehrkanal-High-Definition-Audiosteuerung. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet das System 2600 eine optionale Legacy-E/A-Steuerung 2640 zum Koppeln von Legacy-Vorrichtungen (z. B. Personal System 2 („PS/2“)) an das Verarbeitungssystem 2600. In mindestens einer Ausführungsform kann der Plattformsteuerungs-Hub 2630 auch mit einer oder mehreren Universal-Serial-Bus(„USB“)-Steuerungen 2642 verbunden sein, die mit Eingabevorrichtungen, wie etwa Kombinationen aus Tastatur und Maus 2643, einer Kamera 2644 oder anderen USB-Eingabevorrichtungen, verbunden sind.In at least one embodiment, platform control hub 2630 allows peripherals to be connected to storage device 2620 and processor 2602 via a high-speed I/O bus. In at least one embodiment, the I/O peripherals include an audio controller 2646, a network controller 2634, a firmware interface 2628, a wireless transceiver 2626, touch sensors 2625, and a data storage device 2624 (e.g., hard drive, flash memory, etc.). In at least one embodiment, data storage device 2624 may connect via a storage interface (e.g., SATA) or via a peripheral bus, such as PCI or PCIe. In at least one embodiment, touch sensors 2625 may include touch screen sensors, pressure sensors, or fingerprint sensors. In at least one embodiment, wireless transceiver 2626 may be a Wi-Fi transceiver, a Bluetooth transceiver, or a cellular network transceiver, such as a 3G, 4G, or Long Term Evolution ("LTE") transceiver. In at least one embodiment, firmware interface 2628 enables communication with system firmware, and in at least one embodiment may be a unified extensible firmware interface ("UEFI"). In at least one embodiment, network controller 2634 may enable network connection to a wired network. In at least one embodiment, a high performance network controller (not shown) is coupled to interface bus 2610. In at least one embodiment, audio controller 2646 is a multi-channel high definition audio controller. In at least one embodiment, system 2600 includes an optional legacy I/O controller 2640 for coupling legacy devices (e.g., Personal System 2 ("PS/2")) to processing system 2600. In at least one embodiment, The platform control hub 2630 may also be connected to one or more Universal Serial Bus ("USB") controllers 2642 that are connected to input devices such as a keyboard and mouse combo 2643, a camera 2644, or other USB input devices .

In mindestens einer Ausführungsform kann eine Instanz der Speichersteuerung 2616 und des Plattformsteuerungs-Hubs 2630 in einen diskreten externen Grafikprozessor, wie etwa den externen Grafikprozessor 2612, integriert sein. In mindestens einer Ausführungsform können der Plattformsteuerungs-Hub 2630 und/oder die Speichersteuerung 2616 extern zu einem oder mehreren Prozessor(en) 2602 sein. Zum Beispiel kann das Verarbeitungssystem 2600 in mindestens einer Ausführungsform eine externe Speichersteuerung 2616 und einen Plattformsteuerungs-Hub 2630 beinhalten, die als Speichersteuerungs-Hub und Peripheriegerätesteuerungs-Hub innerhalb eines Systemchipsatzes konfiguriert sein können, der mit Prozessor(en) 2602 kommuniziert.In at least one embodiment, an instance of memory controller 2616 and platform control hub 2630 may be integrated into a discrete external graphics processor, such as external graphics processor 2612. In at least one embodiment, platform control hub 2630 and/or memory controller 2616 may be external to processor(s) 2602 . For example, in at least one embodiment, processing system 2600 may include an external memory controller 2616 and platform control hub 2630, which may be configured as a memory controller hub and peripheral controller hub within a system chipset that communicates with processor(s) 2602.

27 veranschaulicht ein Computersystem 2700 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform kann das Computersystem 2700 ein System mit verbundenen Vorrichtungen und Komponenten, ein SOC oder eine Kombination davon sein. In mindestens einer Ausführungsform ist das Computersystem 2700 mit einem Prozessor 2702 gebildet, der Ausführungseinheiten beinhalten kann, um eine Anweisung auszuführen. In mindestens einer Ausführungsform kann das Computersystem 2700 ohne Einschränkung eine Komponente beinhalten, wie etwa einen Prozessor 2702, um Ausführungseinheiten einzusetzen, die eine Logik beinhalten, um Algorithmen zum Verarbeiten von Daten durchzuführen. In mindestens einer Ausführungsform kann das Computersystem 2700 Prozessoren beinhalten, wie etwa PENTIUM®-Prozessorfamilie, Mikroprozessoren von XeonTM, Itanium®, XScaleTM und/oder StrongARMTM, Intel® Core™ oder Intel® Nervana™, die von Intel® Corporation of Santa Clara, Kalifornien, erhältlich sind, obwohl auch andere Systeme (die PCs mit anderen Mikroprozessoren, Engineering-Workstations, Set-Top-Boxen und dergleichen beinhalten) verwendet werden können. In mindestens einer Ausführungsform kann das Computersystem 2700 eine Version des WINDOWS-Betriebssystems ausführen, das von der Microsoft Corporation in Redmond, Washington, erhältlich ist, obwohl auch andere Betriebssysteme (in mindestens einer Ausführungsform UNIX und Linux), eingebettete Software und/oder grafische Benutzeroberflächen verwendet werden können. 27 12 illustrates a computer system 2700 in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, computing system 2700 may be a system with connected devices and components, an SOC, or a combination thereof. In at least one embodiment, the computer system 2700 is formed with a processor 2702, which may include execution units to execute an instruction. In at least one embodiment, computer system 2700 may include, without limitation, a component, such as processor 2702, for employing execution units that include logic to perform algorithms for processing data. In at least one embodiment, the computer system 2700 may include processors, such as PENTIUM® processor family, Xeon™, Itanium®, XScale™ and/or StrongARM™, Intel® Core™ or Intel® Nervana™ microprocessors manufactured by Intel® Corporation of Santa Clara, California, although other systems (including personal computers with other microprocessors, engineering workstations, set-top boxes, and the like) may be used. In at least one embodiment, computer system 2700 may run a version of the WINDOWS operating system available from Microsoft Corporation of Redmond, Washington, although other operating systems (UNIX and Linux in at least one embodiment), embedded software, and/or graphical user interfaces are also available can be used.

In mindestens einer Ausführungsform kann das Computersystem 2700 in anderen Vorrichtungen verwendet werden, wie etwa Handheld-Vorrichtungen und eingebetteten Anwendungen. Einige der mindestens einen Ausführungsform für Handheld-Vorrichtungen sind Mobiltelefone, Internetprotokoll-Vorrichtungen, Digitalkameras, persönliche digitale Assistenten („PDA“) und tragbare PCs. In mindestens einer Ausführungsform können eingebettete Anwendungen einen Mikrocontroller, einen digitalen Signalprozessor (DSP), ein SoC, Netzwerkcomputer („NetPCs“), Set-Top-Boxen, Netzwerk-Hubs, Switches eines Weitverkehrsnetzwerks („WAN“) oder ein beliebiges anderes System beinhalten, das eine oder mehrere Anweisungen durchführen kann.In at least one embodiment, computer system 2700 may be used in other devices, such as handheld devices and embedded applications. Some of the at least one embodiment for handheld devices are cellular phones, internet protocol devices, digi tal cameras, personal digital assistants ("PDAs") and portable PCs. In at least one embodiment, embedded applications may include a microcontroller, digital signal processor (DSP), SoC, network computers ("NetPCs"), set-top boxes, network hubs, wide area network ("WAN") switches, or any other system include, which can perform one or more instructions.

In mindestens einer Ausführungsform kann das Computersystem 2700 ohne Einschränkung einen Prozessor 2702 beinhalten, der ohne Einschränkung eine oder mehrere Ausführungseinheiten 2708 beinhalten kann, die konfiguriert sein können, um ein Compute-Unified-Device-Architecture(„CUDA“)-Programm (CUDA® wird von NVIDIA Corporation, Santa Clara, Kalifornien entwickelt) auszuführen. In mindestens einer Ausführungsform ist ein CUDA-Programm mindestens ein Abschnitt einer Softwareanwendung, der in einer CUDA-Programmiersprache geschrieben ist. In mindestens einer Ausführungsform ist das Computersystem 2700 ein Desktop- oder Serversystem mit einem einzelnen Prozessor. In mindestens einer Ausführungsform kann das Computersystem 2700 ein Mehrprozessorsystem sein. In mindestens einer Ausführungsform kann der Prozessor 2702 ohne Einschränkung einen CISC-Mikroprozessor, einen RISC-Mikroprozessor, einen VLIW-Mikroprozessor, einen Prozessor, der eine Kombination von Anweisungssätzen implementiert, oder eine beliebige andere Prozessorvorrichtung, wie etwa ein digitaler Signalprozessor, in mindestens einer Ausführungsform beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann der Prozessor 2702 an einen Prozessorbus 2710 gekoppelt sein, der Datensignale zwischen dem Prozessor 2702 und anderen Komponenten im Computersystem 2700 übertragen kann.In at least one embodiment, the computer system 2700 may include, without limitation, a processor 2702, which may include, without limitation, one or more execution units 2708 that may be configured to execute a Compute Unified Device Architecture ("CUDA") program (CUDA® is developed by NVIDIA Corporation, Santa Clara, California). In at least one embodiment, a CUDA program is at least a portion of a software application written in a CUDA programming language. In at least one embodiment, computer system 2700 is a single processor desktop or server system. In at least one embodiment, computer system 2700 may be a multiprocessor system. In at least one embodiment, processor 2702 may include, without limitation, a CISC microprocessor, a RISC microprocessor, a VLIW microprocessor, a processor that implements a combination of instruction sets, or any other processor device, such as a digital signal processor, in at least one include embodiment. In at least one embodiment, processor 2702 may be coupled to a processor bus 2710 that may transfer data signals between processor 2702 and other components in computer system 2700.

In mindestens einer Ausführungsform kann der Prozessor 2702 ohne Einschränkung einen internen Cachespeicher („Cache“) 2704 der Ebene 1 („L1“) beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann der Prozessor 2702 einen einzelnen internen Cache oder mehrere Ebenen von internem Cache aufweisen. In mindestens einer Ausführungsform kann sich der Cache-Speicher extern zu dem Prozessor 2702 befinden. In mindestens einer Ausführungsform kann der Prozessor 2702 auch eine Kombination von sowohl internen als auch externen Caches beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Registerbank 2706 unterschiedliche Arten von Daten in verschiedenen Registern speichern, einschließlich ohne Einschränkung Ganzzahlregistern, Gleitkommaregistern, Statusregistern und eines Anweisungszeigerregisters.In at least one embodiment, the processor 2702 may include, without limitation, a level 1 ("L1") internal cache memory ("cache") 2704 . In at least one embodiment, processor 2702 may have a single internal cache or multiple levels of internal cache. In at least one embodiment, the cache memory may be external to the processor 2702. In at least one embodiment, processor 2702 may also include a combination of both internal and external caches. In at least one embodiment, a register bank 2706 may store different types of data in different registers, including without limitation, integer registers, floating point registers, status registers, and an instruction pointer register.

In mindestens einer Ausführungsform befindet sich die Ausführungseinheit 2708, einschließlich ohne Einschränkung der Logik zum Durchführen von Ganzzahl- und Gleitkommaoperationen, ebenfalls in dem Prozessor 2702. Der Prozessor 2702 kann auch Festwertspeicher (read only memory - „ROM“) für Mikrocode („µcode“) beinhalten, der Mikrocode für bestimmte Makroanweisungen speichert. In mindestens einer Ausführungsform kann die Ausführungseinheit 2708 Logik zum Handhaben eines gepackten Anweisungssatzes 2709 beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform können Operationen, die von vielen Multimediaanwendungen verwendet werden, unter Verwendung von gepackten Daten in einem Allzweckprozessor 2702 durch das Beinhalten des gepackten Anweisungssatzes 2709 in einen Anweisungssatz eines Allzweckprozessors 2702 durchgeführt werden, zusammen mit einer assoziierten Schaltung, um Anweisungen auszuführen. In mindestens einer Ausführungsform können viele Multimediaanwendungen beschleunigt und effizienter durch das Verwenden der vollen Breite des Datenbusses eines Prozessors zum Durchführen von Operationen an gepackten Daten ausgeführt werden, wodurch die Notwendigkeit beseitigt werden kann, kleinere Dateneinheiten über den Datenbus des Prozessors zu übertragen, um eine oder mehrere Operationen an einem Datenelement nach dem anderen durchzuführen.In at least one embodiment, execution unit 2708, including without limitation logic for performing integer and floating point operations, also resides in processor 2702. Processor 2702 may also include read only memory ("ROM") for microcode ("µcode"). ) that stores microcode for specific macro instructions. In at least one embodiment, execution unit 2708 may include logic to handle packed instruction set 2709 . In at least one embodiment, operations used by many multimedia applications may be performed using packed data in a general purpose processor 2702 by including the packed instruction set 2709 in a general purpose processor 2702 instruction set, along with associated circuitry to execute instructions. In at least one embodiment, many multimedia applications may be executed more quickly and efficiently by using the full width of a processor's data bus to perform operations on packed data, thereby eliminating the need to transfer smaller units of data across the processor's data bus to perform one or perform multiple operations on one piece of data at a time.

In mindestens einer Ausführungsform kann die Ausführungseinheit 2708 auch in Mikrocontrollern, eingebetteten Prozessoren, Grafikvorrichtungen, DSPs und anderen Arten von Logikschaltungen verwendet werden. In mindestens einer Ausführungsform kann das Computersystem 2700 ohne Einschränkung einen Speicher 2720 beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann der Speicher 2720 als eine DRAM-Vorrichtung, eine SRAM-Vorrichtung, Flash-Speichervorrichtung oder andere Speichervorrichtung implementiert sein. Der Speicher 2720 kann Anweisung(en) 2719 und/oder Daten 2721 speichern, die durch Datensignale dargestellt sind, die durch den Prozessor 2702 ausgeführt werden können.In at least one embodiment, execution unit 2708 may also be used in microcontrollers, embedded processors, graphics devices, DSPs, and other types of logic circuits. In at least one embodiment, computer system 2700 may include memory 2720 without limitation. In at least one embodiment, memory 2720 may be implemented as a DRAM device, an SRAM device, flash memory device, or other memory device. Memory 2720 may store instruction(s) 2719 and/or data 2721 represented by data signals executable by processor 2702.

In mindestens einer Ausführungsform kann ein Systemlogikchip an den Prozessorbus 2710 und den Speicher 2720 gekoppelt sein. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Systemlogikchip ohne Einschränkung einen Speichersteuerungs-Hub („MCH“) 2716 beinhalten und kann der Prozessor 2702 mit dem MCH 2716 über den Prozessorbus 2710 kommunizieren. In mindestens einer Ausführungsform kann der MCH 2716 dem Speicher 2720 einen Speicherpfad 2718 mit hoher Bandbreite für die Anweisungs- und Datenspeicherung sowie für die Speicherung von Grafikbefehlen, Daten und Texturen bereitstellen. In mindestens einer Ausführungsform kann der MCH 2716 Datensignale zwischen dem Prozessor 2702, dem Speicher 2720 und anderen Komponenten im Computersystem 2700 leiten und Datensignale zwischen dem Prozessorbus 2710, dem Speicher 2720 und einer System-E/A 2722 überbrücken. In mindestens einer Ausführungsform kann der Systemlogikchip einen Grafikport zur Kopplung mit einer Grafiksteuerung bereitstellen. In mindestens einer Ausführungsform kann der MCH 2716 über einen Speicherweg 2718 mit hoher Bandbreite an den Speicher 2720 gekoppelt sein und kann die Grafik-/Videokarte 2712 über eine Zusammenschaltung eines beschleunigten Grafikports (Accelerated Graphics Port - „AGP“) 2714 an den MCH 2716 gekoppelt sein.In at least one embodiment, a system logic chip may be coupled to processor bus 2710 and memory 2720. In at least one embodiment, a system logic chip may include, without limitation, a memory control hub ("MCH") 2716 and the processor 2702 may communicate with the MCH 2716 via processor bus 2710 . In at least one embodiment, MCH 2716 may provide memory 2720 with a high-bandwidth memory path 2718 for instruction and data storage, as well as graphics command, data, and texture storage. In at least one embodiment, MCH 2716 may transmit data between processor 2702, memory cher 2720 and other components in the computer system 2700 and bridge data signals between the processor bus 2710, the memory 2720 and a system I/O 2722. In at least one embodiment, the system logic chip may provide a graphics port for coupling to a graphics controller. In at least one embodiment, the MCH 2716 may be coupled to the memory 2720 via a high-bandwidth memory path 2718, and the graphics/video card 2712 may be coupled to the MCH 2716 via an accelerated graphics port (AGP) interconnect 2714 be.

In mindestens einer Ausführungsform kann das Computersystem 2700 die System-E/A 2722 verwenden, die ein proprietärer Hub-Schnittstellenbus ist, um den MCH 2716 mit dem E/A-Steuerungs-Hub (I/O controller hub - „ICH“) 2730 zu koppeln. In mindestens einer Ausführungsform kann der ICH 2730 direkte Verbindungen zu einigen E/A-Vorrichtungen über einen lokalen E/A-Bus bereitstellen. In mindestens einer Ausführungsform kann der lokale E/A-Bus ohne Einschränkung einen Hochgeschwindigkeits-E/A-Bus zum Verbinden von Peripheriegeräten mit dem Speicher 2720, einem Chipsatz und dem Prozessor 2702 beinhalten. Beispiele können ohne Einschränkung eine Audiosteuerung 2729, einen Firmware-Hub („Flash-BIOS“) 2728, einen drahtlosen Transceiver 2726, einen Datenspeicher 2724, eine Legacy-E/A-Steuerung 2723, die eine Benutzereingabeschnittstelle 2725 und eine Tastaturschnittstelle enthält, einen seriellen Erweiterungsport 2777, wie etwa einen USB, und eine Netzwerksteuerung 2734 beinhalten. Der Datenspeicher 2724 kann ein Festplattenlaufwerk, ein Diskettenlaufwerk, eine CD-ROM-Vorrichtung, eine Flash-Speichervorrichtung oder eine andere Massenspeichervorrichtung umfassen.In at least one embodiment, computer system 2700 may use system I/O 2722, which is a proprietary hub interface bus, to interface MCH 2716 with I/O controller hub ("ICH") 2730 to pair. In at least one embodiment, the ICH 2730 may provide direct connections to some I/O devices via a local I/O bus. In at least one embodiment, the local I/O bus may include, without limitation, a high-speed I/O bus for connecting peripheral devices to the memory 2720, a chipset, and the processor 2702. Examples may include, without limitation, an audio controller 2729, a firmware hub ("flash BIOS") 2728, a wireless transceiver 2726, a data store 2724, a legacy I/O controller 2723 that includes a user input interface 2725, and a keyboard interface serial expansion port 2777, such as a USB, and a network controller 2734. Data storage 2724 may include a hard drive, floppy disk drive, CD-ROM device, flash memory device, or other mass storage device.

In mindestens einer Ausführungsform veranschaulicht 27 ein System, das zusammengeschaltete Hardware-Vorrichtungen oder „Chips“ beinhaltet. In mindestens einer Ausführungsform kann 27 ein beispielhaftes SoC veranschaulichen. In mindestens einer Ausführungsform können die in 27 veranschaulichten Vorrichtungen mit proprietären Zusammenschaltungen, standardisierten Zusammenschaltungen (z. B. PCIe) oder einer Kombination davon zusammengeschaltet sein. In mindestens einer Ausführungsform sind eine oder mehrere Komponenten des Systems 2700 unter Verwendung von Compute-Express-Link(„CXL“)-Verbindungen zusammengeschaltet.Illustrated in at least one embodiment 27 a system that includes interconnected hardware devices or "chips". In at least one embodiment, 27 illustrate an example SoC. In at least one embodiment, the in 27 illustrated devices may be interconnected with proprietary interconnects, standardized interconnects (e.g., PCIe), or a combination thereof. In at least one embodiment, one or more components of system 2700 are interconnected using Compute Express Link ("CXL") connections.

28 veranschaulicht ein System 2800 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform ist das System 2800 eine elektronische Vorrichtung, die einen Prozessor 2810 nutzt. In mindestens einer Ausführungsform kann das System 2800 in mindestens einer Ausführungsform und ohne Einschränkung ein Notebook, ein Tower-Server, ein Rack-Server, ein Blade-Server, ein Laptop, ein Desktop, ein Tablet, eine Mobilvorrichtung, ein Telefon, ein eingebetteter Computer oder eine beliebige andere geeignete elektronische Vorrichtung sein. 28 illustrates a system 2800 in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, the system 2800 is an electronic device that utilizes a processor 2810 . In at least one embodiment, the system 2800 may, in at least one embodiment and without limitation, be a notebook, a tower server, a rack server, a blade server, a laptop, a desktop, a tablet, a mobile device, a phone, an embedded Computer or any other suitable electronic device.

In mindestens einer Ausführungsform kann das System 2800 ohne Einschränkung einen Prozessor 2810 beinhalten, der mit einer beliebigen geeigneten Anzahl oder Art von Komponenten, Peripheriegeräten, Modulen oder Vorrichtungen kommunikativ gekoppelt ist. In mindestens einer Ausführungsform ist der Prozessor 2810 unter Verwendung eines Busses oder einer Schnittstelle gekoppelt, wie etwa eines I2C-Busses, eines Systemverwaltungsbusses (System Management Bus - „SMBus“), eines Busses mit geringer Pin-Anzahl (Low Pin Count - „LPC“), einer seriellen Peripherieschnittstelle (Serial Peripheral Interface - „SPI“), eines High-Definition-Audio(„HDA“)-Busses, eines Serial-Advance-Technology-Attachment(„SATA“)-Busses, eines USB (Versionen 1, 2 oder 3) oder eines Busses eines universellen asynchronen Empfänger/Senders (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter - „UART“). In mindestens einer Ausführungsform veranschaulicht 28 ein System, das zusammengeschaltete Hardware-Vorrichtungen oder „Chips“ beinhaltet. In mindestens einer Ausführungsform kann 28 ein beispielhaftes SoC veranschaulichen. In mindestens einer Ausführungsform können die in 28 veranschaulichten Vorrichtungen mit proprietären Zusammenschaltungen, standardisierten Zusammenschaltungen (z. B. PCIe) oder einer Kombination davon zusammengeschaltet sein. In mindestens einer Ausführungsform sind eine oder mehrere Komponenten aus 28 unter Verwendung von CXL-Zusammenschaltungen zusammengeschaltet.In at least one embodiment, the system 2800 may include, without limitation, a processor 2810 communicatively coupled to any suitable number or type of components, peripherals, modules, or devices. In at least one embodiment, processor 2810 is coupled using a bus or interface, such as an I2C bus, a system management bus ("SMBus"), a low pin count ("LPC") bus '), a Serial Peripheral Interface ('SPI'), a High Definition Audio ('HDA') bus, a Serial Advance Technology Attachment ('SATA') bus, a USB (versions 1, 2, or 3) or a Universal Asynchronous Receiver/Transmitter (“UART”) bus. Illustrated in at least one embodiment 28 a system that includes interconnected hardware devices or "chips". In at least one embodiment, 28 illustrate an example SoC. In at least one embodiment, the in 28 illustrated devices may be interconnected with proprietary interconnects, standardized interconnects (e.g., PCIe), or a combination thereof. In at least one embodiment, one or more components are off 28 interconnected using CXL interconnects.

In mindestens einer Ausführungsform kann 28 Folgendes beinhalten: eine Anzeige 2824, einen Berührungsbildschirm 2825, ein Touchpad 2830, eine Nahfeldkommunikationseinheit (Near Field Communications unit - „NFC“) 2845, einen Sensor-Hub 2840, einen Wärmesensor 2846, einen Express-Chipsatz („EC“) 2835, ein Trusted-Platform-Modul („TPM“) 2838, BIOS-/Firmware-/Flash-Speicher („BIOS, FW Flash“) 2822, einen DSP 2860, ein Festkörperlaufwerk (Solid State Disk - „SSD“) oder ein Festplattenlaufwerk (Hard Disk Drive - „HDD“) 2820, eine Einheit für ein drahtloses lokales Netzwerk (Wireless Local Area Network - „WLAN“) 2850, eine Bluetooth-Einheit 2852, eine Einheit für ein drahtloses Weitbereichsnetzwerk (Wireless Wide Area Network - „WWAN“) 2856, ein globales Positionsbestimmungssystem („GPS“) 2855, eine Kamera („USB-3.0-Kamera“) 2854, wie etwa eine USB-3.0-Kamera, oder eine Speichereinheit mit doppelter Datenrate bei niedriger Leistung (Low Power Double Data Rate - „LPDDR“) („LPDDR3“) 2815, die in mindestens einer Ausführungsform im LPDDR3-Standard implementiert ist. Diese Komponenten können jeweils auf eine beliebige geeignete Weise implementiert sein.In at least one embodiment, 28 Include: a display 2824, a touch screen 2825, a touchpad 2830, a near field communications unit ("NFC") 2845, a sensor hub 2840, a thermal sensor 2846, an express chipset ("EC") 2835, a Trusted Platform Module (“TPM”) 2838, BIOS/Firmware/Flash Memory (“BIOS, FW Flash”) 2822, a DSP 2860, a Solid State Disk (“SSD”) or hard disk drive (Hard Disk Drive - “HDD”) 2820, a Wireless Local Area Network (“WLAN”) device 2850, a Bluetooth device 2852, a Wireless Wide Area Network (“WWAN”) device ’) 2856, a global positioning system (‘GPS’) 2855, a camera (“USB 3.0 Camera”) 2854, such as a USB 3.0 camera, or a Low Power Double Data Rate (“LPDDR”) storage device (“LPDDR3”) 2815, which is installed in at least one embodiment is implemented in the LPDDR3 standard. These components can each be implemented in any suitable manner.

In mindestens einer Ausführungsform können andere Komponenten durch die vorstehend erörterten Komponenten kommunikativ mit dem Prozessor 2810 gekoppelt sein. In mindestens einer Ausführungsform können ein Beschleunigungsmesser 2841, ein Umgebungslichtsensor (ambient light sensor - „ALS“) 2842, ein Kompass 2843 und ein Gyroskop 2844 kommunikativ an den Sensor-Hub 2840 gekoppelt sein. In mindestens einer Ausführungsform können ein Wärmesensor 2839, ein Lüfter 2837, eine Tastatur 2846 und ein Touchpad 2830 kommunikativ an den EC 2835 gekoppelt sein. In mindestens einer Ausführungsform können ein Lautsprecher 2863, Kopfhörer 2864 und ein Mikrofon („mic“) 2865 kommunikativ an eine Audioeinheit („Audiocodec und Klasse-D-Verst.“) 2864 gekoppelt sein, die wiederum kommunikativ an den DSP 2860 gekoppelt sein kann. In mindestens einer Ausführungsform kann die Audioeinheit 2864 ohne Einschränkung einen Audio-Codierer/- Decodierer („Codec“) und einen Klasse-D-Verstärker beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann eine SIM-Karte („SIM“) 2857 kommunikativ an die WWAN-Einheit 2856 gekoppelt sein. In mindestens einer Ausführungsform können Komponenten, wie etwa die WLAN-Einheit 2850 und die Bluetooth-Einheit 2852 sowie die WWAN-Einheit 2856, in einem Next Generation Form Factor („NGFF“) implementiert sein.In at least one embodiment, other components may be communicatively coupled to processor 2810 through the components discussed above. In at least one embodiment, an accelerometer 2841 , an ambient light sensor ("ALS") 2842 , a compass 2843 , and a gyroscope 2844 may be communicatively coupled to the sensor hub 2840 . In at least one embodiment, a thermal sensor 2839, a fan 2837, a keyboard 2846, and a touchpad 2830 may be communicatively coupled to the EC 2835. In at least one embodiment, a speaker 2863, headphones 2864, and a microphone ("mic") 2865 may be communicatively coupled to an audio unit ("audio codec and class D amplifier") 2864, which in turn may be communicatively coupled to the DSP 2860 . In at least one embodiment, audio unit 2864 may include, without limitation, an audio encoder/decoder ("codec") and a Class-D amplifier. In at least one embodiment, a SIM card ("SIM") 2857 may be communicatively coupled to WWAN unit 2856 . In at least one embodiment, components such as WLAN unit 2850 and Bluetooth unit 2852, and WWAN unit 2856 may be implemented in a Next Generation Form Factor ("NGFF").

29 veranschaulicht eine beispielhafte integrierte Schaltung 2900 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform ist die beispielhafte integrierte Schaltung 2900 ein SoC, das unter Verwendung eines oder mehrerer IP-Kerne hergestellt werden kann. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die integrierte Schaltung 2900 einen oder mehrere Anwendungsprozessor(en) 2905 (z. B. CPUs), mindestens einen Grafikprozessor 2910 und sie kann zusätzlich einen Bildprozessor 2915 und/oder einen Videoprozessor 2920 beinhalten, von denen jeder beliebige ein modularer IP-Kern sein kann. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die integrierte Schaltung 2900 Peripherie- oder Buslogik, die eine USB-Steuerung 2925, eine UART-Steuerung 2930, eine SPI/SDIO-Steuerung 2935 und eine I2S/I2C-Steuerung 2940 beinhaltet. In mindestens einer Ausführungsform kann die integrierte Schaltung 2900 eine Anzeigevorrichtung 2945 beinhalten, die an eine oder mehrere von einer High-Definition-Multimedia-Interface(„HDMI“)-Steuerung 2950 und einer Mobile-Industry-Processor-Interface(„MIPI“)-Anzeigeschnittstelle 2955 gekoppelt ist. In mindestens einer Ausführungsform kann die Speicherung durch ein Flash-Speicherteilsystem 2960 bereitgestellt sein, das Flash-Speicher und eine Flash-Speichersteuerung beinhaltet. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Speicherschnittstelle über eine Speichersteuerung 2965 für den Zugriff auf SDRAM- oder SRAM-Speichervorrichtungen bereitgestellt sein. In mindestens einer Ausführungsform beinhalten einige integrierte Schaltungen zusätzlich eine eingebettete Sicherheits-Engine 2970. 29 12 illustrates an example integrated circuit 2900 in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, the example integrated circuit 2900 is a SoC that can be fabricated using one or more IP cores. In at least one embodiment, the integrated circuit 2900 includes one or more application processor(s) 2905 (e.g., CPUs), at least one graphics processor 2910, and may additionally include an image processor 2915 and/or a video processor 2920, any of which may be a modular IP core can be. In at least one embodiment, the integrated circuit 2900 includes peripheral or bus logic that includes a USB controller 2925, a UART controller 2930, an SPI/SDIO controller 2935, and an I2S/I2C controller 2940. In at least one embodiment, the integrated circuit 2900 may include a display device 2945 that interfaces to one or more of a high definition multimedia interface ("HDMI") controller 2950 and a mobile industry processor interface ("MIPI"). display interface 2955 is coupled. In at least one embodiment, the storage may be provided by a flash memory subsystem 2960 that includes flash memory and a flash memory controller. In at least one embodiment, a memory interface may be provided via a memory controller 2965 to access SDRAM or SRAM memory devices. In at least one embodiment, some integrated circuits additionally include an embedded security engine 2970.

30 veranschaulicht ein Rechensystem 3000 gemäß mindestens einer Ausführungsform; In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet das Rechensystem 3000 ein Verarbeitungsteilsystem 3001 mit einem oder mehreren Prozessor(en) 3002 und einem Systemspeicher 3004, der über einen Zusammenschaltungsweg kommuniziert, der einen Speicher-Hub 3005 beinhalten kann. In mindestens einer Ausführungsform kann der Speicher-Hub 3005 eine separate Komponente innerhalb einer Chipsatzkomponente sein oder kann in einen oder mehrere Prozessor(en) 3002 integriert sein. In mindestens einer Ausführungsform ist der Speicher-Hub 3005 über eine Kommunikationsverbindung 3006 mit einem E/A-Teilsystem 3011 gekoppelt. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet das E/A-Teilsystem 3011 einen E/A-Hub 3007, der es dem Rechensystem 3000 ermöglichen kann, Eingaben von einer oder mehreren Eingabevorrichtung(en) 3008 zu empfangen. In mindestens einer Ausführungsform kann der E/A-Hub 3007 es einer Anzeigesteuerung, die in einem oder mehreren Prozessor(en) 3002 beinhaltet sein kann, ermöglichen, einer oder mehreren Anzeigevorrichtung(en) 3010A Ausgaben bereitzustellen. In mindestens einer Ausführungsform können eine oder mehrere mit dem E/A-Hub 3007 gekoppelte Anzeigevorrichtung(en) 3010A eine lokale, interne oder eingebettete Anzeigevorrichtung beinhalten. 30 illustrates a computing system 3000 according to at least one embodiment; In at least one embodiment, computing system 3000 includes a processing subsystem 3001 having processor(s) 3002 and system memory 3004 communicating over an interconnect path that may include a memory hub 3005 . In at least one embodiment, memory hub 3005 may be a separate component within a chipset component or may be integrated into one or more processor(s) 3002 . In at least one embodiment, storage hub 3005 is coupled to I/O subsystem 3011 via communication link 3006 . In at least one embodiment, I/O subsystem 3011 includes an I/O hub 3007 that may enable computing system 3000 to receive input from one or more input devices 3008 . In at least one embodiment, I/O hub 3007 may enable a display controller, which may be included in processor(s) 3002, to provide outputs to display device(s) 3010A. In at least one embodiment, one or more display devices 3010A coupled to I/O hub 3007 may include a local, internal, or embedded display device.

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet das Verarbeitungsteilsystem 3001 einen oder mehrere Parallelprozessor(en) 3012, die über einen Bus oder eine andere Kommunikationsverknüpfung 3013 an den Speicher-Hub 3005 gekoppelt sind. In mindestens einer Ausführungsform kann die Kommunikationsverbindung 3013 eine von einer beliebigen Anzahl von auf Standards basierenden Kommunikationsverbindungstechnologien oder - protokollen sein, wie etwa, aber nicht beschränkt auf PCIe, oder kann eine herstellerspezifische Kommunikationsschnittstelle oder Kommunikationsstruktur sein. In mindestens einer Ausführungsform bilden ein oder mehrere Parallelprozessor(en) 3012 ein rechenfokussiertes Parallel- oder Vektorverarbeitungssystem, das eine große Anzahl von Verarbeitungskernen und/oder Verarbeitungs-Clustern beinhalten kann, wie etwa einen Prozessor mit vielen integrierten Kernen. In mindestens einer Ausführungsform bilden ein oder mehrere Parallelprozessor(en) 3012 ein Grafikverarbeitungsteilsystem, das Pixel an eine oder mehrere Anzeigevorrichtung(en) 3010A ausgeben kann, die über den E/A-Hub 3007 gekoppelt sind. In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere Parallelprozessor(en) 3012 auch eine Anzeigesteuerung und eine Anzeigeschnittstelle (nicht gezeigt) beinhalten, um eine direkte Verbindung zu einer oder mehreren Anzeigevorrichtung(en) 3010B zu ermöglichen.In at least one embodiment, processing subsystem 3001 includes one or more parallel processors 3012 coupled to memory hub 3005 via a bus or other communications link 3013 . In at least one embodiment, communication link 3013 may be any number of standards-based communication link technologies or protocols, such as but not limited to PCIe, or may be a proprietary communication interface or communication structure. In at least one embodiment, parallel processor(s) 3012 form a computationally focused parallel or vector processing system that includes a large number of processing cores and/or processing clusters may include, such as a processor with many integrated cores. In at least one embodiment, parallel processor(s) 3012 form a graphics processing subsystem that may output pixels to display device(s) 3010A coupled via I/O hub 3007 . In at least one embodiment, parallel processor(s) 3012 may also include a display controller and interface (not shown) to enable direct connection to display device(s) 3010B.

In mindestens einer Ausführungsform kann eine Systemspeichereinheit 3014 mit dem E/A-Hub 3007 verbunden sein, um einen Speichermechanismus für das Rechensystem 3000 bereitzustellen. In mindestens einer Ausführungsform kann ein E/A-Switch 3016 verwendet werden, um einen Schnittstellenmechanismus bereitzustellen, um Verbindungen zwischen dem E/A-Hub 3007 und anderen Komponenten zu ermöglichen, wie etwa einem Netzwerkadapter 3018 und/oder einem drahtlosen Netzwerkadapter 3019, die in eine Plattform integriert sein können, und verschiedenen anderen Vorrichtungen, die über eine oder mehrere Erweiterungsvorrichtung(en) 3020 hinzugefügt werden können. In mindestens einer Ausführungsform kann der Netzwerkadapter 3018 ein Ethernet-Adapter oder ein anderer drahtgebundener Netzwerkadapter sein. In mindestens einer Ausführungsform kann der drahtlose Netzwerkadapter 3019 eine oder mehrere von einer Wi-Fi-, Bluetooth-, NFC- oder anderen Netzwerkvorrichtung beinhalten, die ein oder mehrere drahtlose Funkvorrichtungen beinhaltet.In at least one embodiment, a system storage device 3014 may be coupled to I/O hub 3007 to provide a storage mechanism for computing system 3000. In at least one embodiment, an I/O switch 3016 may be used to provide an interface mechanism to enable connections between the I/O hub 3007 and other components, such as a network adapter 3018 and/or a wireless network adapter 3019 may be integrated into a platform, and various other devices that may be added via one or more expansion device(s) 3020. In at least one embodiment, network adapter 3018 may be an Ethernet adapter or other wired network adapter. In at least one embodiment, wireless network adapter 3019 may include one or more of a Wi-Fi, Bluetooth, NFC, or other network device that includes one or more wireless radio devices.

In mindestens einer Ausführungsform kann das Rechensystem 3000 andere Komponenten beinhalten, die nicht ausdrücklich gezeigt sind, die USB oder andere Port-Verbindungen, optische Speicherlaufwerke, Videoaufnahmevorrichtungen und/oder Variationen davon beinhalten und auch mit dem E/A-Hub 3007 verbunden sein können. In mindestens einer Ausführungsform können Kommunikationswege, die verschiedene Komponenten in 30 zusammenschalten, unter Verwendung beliebiger geeigneter Protokolle implementiert sein, wie etwa auf PCI basierte Protokolle (z. B. PCIe) oder andere Bus- oder Punkt-zu-Punkt-Kommunikationsschnittstellen und/oder -protokoll(e), wie etwa NVLink-Hochgeschwindigkeitszusammenschaltung, oder Zusammenschaltungsprotokolle.In at least one embodiment, computing system 3000 may include other components not expressly shown, including USB or other port connections, optical storage drives, video capture devices, and/or variations thereof, and may also be connected to I/O hub 3007 . In at least one embodiment, communication paths involving various components in 30 interconnect, implemented using any suitable protocols, such as PCI-based protocols (e.g., PCIe) or other bus or point-to-point communication interface and/or protocol(s), such as NVLink high-speed interconnect, or interconnection protocols.

In mindestens einer Ausführungsform schließen ein oder mehrere Parallelprozessoren 3012 eine Schaltung ein, die für die Grafik- und Videoverarbeitung optimiert ist, was in mindestens einer Ausführungsform eine Videoausgabeschaltung beinhaltet, und eine Grafikverarbeitungseinheit („GPU“) darstellt. In mindestens einer Ausführungsform beinhalten ein oder mehrere Parallelprozessor(en) 3012 Schaltungen, die für eine Allzweckverarbeitung optimiert sind. In mindestens einer Ausführungsform können die Komponenten des Rechensystems 3000 in ein oder mehrere andere Systemelemente auf einer einzelnen integrierten Schaltung integriert sein. In mindestens einer Ausführungsform können ein oder mehrere Parallelprozessor(en) 3012, der Speicher-Hub 3005, der/die Prozessor(en) 3002 und der E/A-Hub 3007 in eine integrierte SoC-Schaltung integriert sein. In mindestens einer Ausführungsform können die Komponenten des Rechensystems 3000 in ein einzelnes Gehäuse integriert sein, um eine Konfiguration mit einem System in einem Gehäuse (system in package - „SIP“) zu bilden. In mindestens einer Ausführungsform kann mindestens ein Abschnitt der Komponenten des Rechensystems 3000 in ein Mehrchipmodul (multi-chip module - „MCM“) integriert sein, das mit anderen Mehrchipmodulen zu einem modularen Rechensystem zusammengeschaltet sein kann. In mindestens einer Ausführungsform werden das E/A-Teilsystem 3011 und die Anzeigevorrichtungen 3010B aus dem Rechensystem 3000 weggelassen.In at least one embodiment, one or more parallel processors 3012 includes circuitry optimized for graphics and video processing, which in at least one embodiment includes video output circuitry, and represents a graphics processing unit ("GPU"). In at least one embodiment, parallel processor(s) 3012 include circuitry optimized for general purpose processing. In at least one embodiment, the components of computing system 3000 may be integrated with one or more other system elements on a single integrated circuit. In at least one embodiment, parallel processor(s) 3012, memory hub 3005, processor(s) 3002, and I/O hub 3007 may be integrated into a SoC integrated circuit. In at least one embodiment, the components of computing system 3000 may be integrated into a single package to form a system in a package ("SIP") configuration. In at least one embodiment, at least a portion of the components of computing system 3000 may be integrated into a multi-chip module (“MCM”) that may be interconnected with other multi-chip modules to form a modular computing system. In at least one embodiment, computing system 3000 omits I/O subsystem 3011 and displays 3010B.

Verarbeitungssystemeprocessing systems

Die folgenden Figuren legen ohne Einschränkung beispielhafte Verarbeitungssysteme dar, die verwendet werden können, um mindestens eine Ausführungsform zu implementieren.The following figures set forth, without limitation, example processing systems that may be used to implement at least one embodiment.

31 veranschaulicht eine beschleunigte Verarbeitungseinheit (accelerated processing unit - „APU“) 3100 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform wird die APU 3100 von der AMD Corporation, Santa Clara, Kalifornien, entwickelt. In mindestens einer Ausführungsform kann die APU 3100 so konfiguriert werden, dass sie ein Anwendungsprogramm, z. B. ein CUDA-Programm, ausführt. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die APU 3100 ohne Einschränkung einen Kernkomplex 3110, einen Grafikkomplex 3140, eine Struktur 3160, E/A-Schnittstellen 3170, Speichersteuerungen 3180, eine Anzeigesteuerung 3192 und eine Multimedia-Engine 3194. In mindestens einer Ausführungsform kann die APU 3100 ohne Einschränkung eine beliebige Anzahl von Kernkomplexen 3110, eine beliebige Anzahl von Grafikkomplexen 3150, eine beliebige Anzahl von Anzeigesteuerungen 3192 und eine beliebige Anzahl von Multimedia-Engines 3194 in einer beliebigen Kombination beinhalten. Zu Erläuterungszwecken werden hierin mehrere Instanzen von gleichen Objekten mit Bezugszeichen bezeichnet, die ein Objekt identifizieren, und in Klammern gesetzte Nummern identifizieren eine Instanz, wo dies erforderlich ist. 31 12 illustrates an accelerated processing unit (“APU”) 3100 in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, the APU 3100 is being developed by AMD Corporation of Santa Clara, California. In at least one embodiment, APU 3100 can be configured to run an application program, e.g. B. a CUDA program executes. In at least one embodiment, the APU 3100 includes, without limitation, a core complex 3110, a graphics complex 3140, a fabric 3160, I/O interfaces 3170, memory controllers 3180, a display controller 3192, and a multimedia engine 3194. In at least one embodiment, the APU 3100 without limitation, any number of Core Complexes 3110, any number of Graphics Complexes 3150, any number of Display Controllers 3192, and any number of Multimedia Engines 3194 in any combination. For explanation purposes multiple instances of the same objects are referred to herein with reference numerals identifying an object and numbers placed in parentheses identify an instance where necessary.

In mindestens einer Ausführungsform ist der Kernkomplex 3110 eine CPU, ist der Grafikkomplex 3140 eine GPU und ist die APU 3100 eine Verarbeitungseinheit, die ohne Einschränkung 3110 und 3140 auf einem einzelnen Chip integriert. In mindestens einer Ausführungsform können dem Kernkomplex 3110 einige Tasks zugewiesen werden und können dem Grafikkomplex 3140 andere Tasks zugewiesen werden. In mindestens einer Ausführungsform ist der Kernkomplex 3110 konfiguriert, um mit der APU 3100 assoziierte Hauptsteuersoftware, wie etwa ein Betriebssystem, auszuführen. In mindestens einer Ausführungsform ist der Kernkomplex 3110 ein Masterprozessor der APU 3100, der Operationen anderer Prozessoren steuert und koordiniert. In mindestens einer Ausführungsform gibt der Kernkomplex 3110 Befehle aus, die eine Operation des Grafikkomplexes 3140 steuern. In mindestens einer Ausführungsform kann der Kernkomplex 3110 konfiguriert sein, um vom Host ausführbaren Code, der vom CUDA-Quellcode abgeleitet ist, auszuführen, und der Grafikkomplex 3140 kann konfiguriert sein, um von der Vorrichtung ausführbaren Code, der vom CUDA-Quellcode abgeleitet ist, auszuführen.In at least one embodiment, the core complex 3110 is a CPU, the graphics complex 3140 is a GPU, and the APU 3100 is a processing unit that integrates without limitation 3110 and 3140 on a single chip. In at least one embodiment, core complex 3110 may be assigned some tasks and graphics complex 3140 may be assigned other tasks. In at least one embodiment, core complex 3110 is configured to execute main control software associated with APU 3100, such as an operating system. In at least one embodiment, core complex 3110 is a master processor of APU 3100 that controls and coordinates operations of other processors. In at least one embodiment, core complex 3110 issues instructions that control an operation of graphics complex 3140 . In at least one embodiment, the core complex 3110 may be configured to execute host executable code derived from the CUDA source code, and the graphics complex 3140 may be configured to execute device executable code derived from the CUDA source code. to execute.

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Kernkomplex 3110 ohne Einschränkung die Kerne 3120(1)-3120(4) und einen L3-Cache 3130. In mindestens einer Ausführungsform kann der Kernkomplex 3110 ohne Einschränkung eine beliebige Anzahl von Kernen 3120 und eine beliebige Anzahl und Art von Caches in beliebiger Kombination beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform sind die Kerne 3120 konfiguriert, um Anweisungen einer konkreten Anweisungssatzarchitektur (instruction set architecture - „ISA“) auszuführen. In mindestens einer Ausführungsform ist jeder Kern 3120 ein CPU-Kern.In at least one embodiment, core complex 3110 includes, without limitation, cores 3120(1)-3120(4) and an L3 cache 3130. In at least one embodiment, core complex 3110 may include, without limitation, any number of cores 3120 and any number and type of caches in any combination. In at least one embodiment, cores 3120 are configured to execute instructions of a particular instruction set architecture ("ISA"). In at least one embodiment, each core 3120 is a CPU core.

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet jeder Kern 3120 ohne Einschränkung eine Abruf-/Decodiereinheit 3122, eine Ganzzahl-Ausführungs-Engine 3124, eine Gleitkomma-Ausführungs-Engine 3126 und einen L2-Cache 3128. In mindestens einer Ausführungsform ruft die Abruf-/Decodiereinheit 3122 Anweisungen ab, decodiert solche Anweisungen, erzeugt Mikrooperationen und sendet separate Mikroanweisungen an die Ganzzahl-Ausführungs-Engine 3124 und die Gleitkomma-Ausführungs-Engine 3126 ab. In mindestens einer Ausführungsform kann die Abruf-/Decodiereinheit 3122 gleichzeitig eine Mikroanweisung an die Ganzzahl-Ausführungs-Engine 3124 und eine weitere Mikroanweisung an die Gleitkomma-Ausführungs-Engine 3126 absenden. In mindestens einer Ausführungsform führt die Ganzzahl-Ausführungs-Engine 3124 ohne Einschränkung Ganzzahl- und Speicheroperationen aus. In mindestens einer Ausführungsform führt die Gleitkomma-Engine 3126 ohne Einschränkung Gleitkomma- und Vektoroperationen aus. In mindestens einer Ausführungsform sendet die Abruf-/Decodiereinheit 3122 Mikroanweisungen an eine einzelne Ausführungs-Engine aus, die sowohl die Ganzzahl-Ausführungs-Engine 3124 als auch die Gleitkomma-Ausführungs-Engine 3126 ersetzt.In at least one embodiment, each core 3120 includes, without limitation, a fetch/decode unit 3122, an integer execution engine 3124, a floating point execution engine 3126, and an L2 cache 3128. In at least one embodiment, the fetch/decode unit 3122 calls instructions, decodes such instructions, generates micro-ops, and dispatches separate micro-instructions to integer execution engine 3124 and floating point execution engine 3126 . In at least one embodiment, fetch/decode unit 3122 may dispatch one micro-instruction to integer execution engine 3124 and another micro-instruction to floating point execution engine 3126 at the same time. In at least one embodiment, integer execution engine 3124 performs integer and memory operations without limitation. In at least one embodiment, floating point engine 3126 performs floating point and vector operations without limitation. In at least one embodiment, fetch/decode unit 3122 dispatches micro-instructions to a single execution engine that replaces both integer 3124 and floating point 3126 execution engines.

In mindestens einer Ausführungsform kann jeder Kern 3120(i), wobei i eine ganze Zahl ist, die eine konkrete Instanz des Kerns 3120 darstellt, auf den im Kern 3120(i) beinhalteten L2-Cache 3128(i) zugreifen. In mindestens einer Ausführungsform ist jeder im Kernkomplex 3110(j), wobei j eine ganze Zahl ist, die eine konkrete Instanz des Kernkomplexes 3110 darstellt, beinhaltete Kern 3120 mit anderen Kernen 3120, die im Kernkomplex 3110(j) beinhaltet sind, über den L3-Cache 3130(j), der im Kernkomplex 3110(j) beinhaltet ist, verbunden. In mindestens einer Ausführungsform können die im Kernkomplex 3110(j), wobei j eine ganze Zahl ist, die eine konkrete Instanz des Kernkomplexes 3110 darstellt, beinhalteten Kerne 3120 auf den gesamten L3-Cache 3130(j), der im Kernkomplex 3110(j) beinhaltet ist, zugreifen. In mindestens einer Ausführungsform kann der L3-Cache 3130 ohne Einschränkung eine beliebige Anzahl von Slices beinhalten.In at least one embodiment, each core 3120(i), where i is an integer representing a particular instance of the core 3120, can access the L2 cache 3128(i) contained in the core 3120(i). In at least one embodiment, each core 3120 included in core complex 3110(j), where j is an integer representing a particular instance of core complex 3110, is connected to other cores 3120 included in core complex 3110(j) via L3 cache 3130(j) included in core complex 3110(j). In at least one embodiment, the cores 3120 included in core complex 3110(j), where j is an integer representing a particular instance of core complex 3110, may access the entire L3 cache 3130(j) residing in core complex 3110(j) is included access. In at least one embodiment, L3 cache 3130 may include any number of slices without limitation.

In mindestens einer Ausführungsform kann der Grafikkomplex 3140 konfiguriert sein, um Rechenoperationen auf hochparallele Weise durchzuführen. In mindestens einer Ausführungsform ist der Grafikkomplex 3140 konfiguriert, um Grafikpipelineoperationen auszuführen, wie beispielsweise Zeichenbefehle, Pixeloperationen, geometrische Berechnungen und andere Operationen, die mit dem Rendern eines Bildes auf einer Anzeige assoziiert sind. In mindestens einer Ausführungsform ist der Grafikkomplex 3140 konfiguriert, um Operationen auszuführen, die sich nicht auf Grafiken beziehen. In mindestens einer Ausführungsform ist der Grafikkomplex 3140 konfiguriert, um sowohl Operationen, die sich auf Grafiken beziehen, als auch Operationen, die sich nicht auf Grafiken beziehen, auszuführen.In at least one embodiment, graphics complex 3140 may be configured to perform computational operations in a highly parallel manner. In at least one embodiment, graphics complex 3140 is configured to perform graphics pipeline operations, such as drawing commands, pixel operations, geometric calculations, and other operations associated with rendering an image on a display. In at least one embodiment, graphics complex 3140 is configured to perform non-graphics related operations. In at least one embodiment, graphics complex 3140 is configured to perform both graphics-related and non-graphics-related operations.

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Grafikkomplex 3140 ohne Einschränkung eine beliebige Anzahl von Recheneinheiten 3150 und einen L2-Cache 3142. In mindestens einer Ausführungsform nutzen die Recheneinheiten 3150 den L2-Cache 3142 gemeinsam. In mindestens einer Ausführungsform ist der L2-Cache 3142 partitioniert. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Grafikkomplex 3140 ohne Einschränkung eine beliebige Anzahl von Recheneinheiten 3150 und eine beliebige Anzahl (einschließlich null) und Art von Caches. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Grafikkomplex 3140 ohne Einschränkung eine beliebige Menge an dedizierter Grafikhardware.In at least one embodiment, the graphics complex 3140 includes, without limitation, any number of compute units 3150 and an L2 cache 3142. In at least one embodiment, the compute units 3150 share the L2 cache 3142. In at least one embodiment, L2 cache 3142 is partitioned. In at least one embodiment, the graphics complex includes 3140 any number of compute units 3150 and any number (including zero) and type of caches, without limitation. In at least one embodiment, graphics complex 3140 includes, without limitation, any amount of dedicated graphics hardware.

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet jede Recheneinheit 3150 ohne Einschränkung eine beliebige Anzahl von SIMD-Einheiten 3152 und einen gemeinsam genutzten Speicher 3154. In mindestens einer Ausführungsform implementiert jede SIMD-Einheit 3152 eine SIMD-Architektur und ist konfiguriert, um Operationen parallel durchzuführen. In mindestens einer Ausführungsform kann jede Recheneinheit 3150 eine beliebige Anzahl von Thread-Blöcken ausführen, aber jeder Thread-Block wird auf einer einzelnen Recheneinheit 3150 ausgeführt. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet ein Thread-Block ohne Einschränkung eine beliebige Anzahl von Ausführungs-Threads. In mindestens einer Ausführungsform ist eine Arbeitsgruppe ein Thread-Block. In mindestens einer Ausführungsform führt jede SIMD-Einheit 3152 einen anderen Warp aus. In mindestens einer Ausführungsform ist ein Warp eine Gruppe von Threads (z. B. 16 Threads), wobei jeder Thread in einem Warp zu einem einzelnen Thread-Block gehört und konfiguriert ist, um einen anderen Datensatz basierend auf einem einzelnen Satz von Anweisungen zu verarbeiten. In mindestens einer Ausführungsform kann Prädikation verwendet werden, um einen oder mehrere Threads in einem Warp zu deaktivieren. In mindestens einer Ausführungsform ist ein Pfad ein Thread. In mindestens einer Ausführungsform ist ein Arbeitselement ein Thread. In mindestens einer Ausführungsform ist eine Wellenfront ein Warp. In mindestens einer Ausführungsform können sich verschiedene Wellenfronten in einem Thread-Block miteinander synchronisieren und über den gemeinsam genutzten Speicher 3154 kommunizieren.In at least one embodiment, each compute unit 3150 includes, without limitation, any number of SIMD units 3152 and shared memory 3154. In at least one embodiment, each SIMD unit 3152 implements a SIMD architecture and is configured to perform operations in parallel. In at least one embodiment, each compute unit 3150 may execute any number of thread blocks, but each thread block executes on a single compute unit 3150. In at least one embodiment, a thread block includes any number of execution threads, without limitation. In at least one embodiment, a workgroup is a thread block. In at least one embodiment, each SIMD unit 3152 executes a different warp. In at least one embodiment, a warp is a group of threads (e.g., 16 threads), where each thread in a warp belongs to a single thread block and is configured to process a different set of data based on a single set of instructions . In at least one embodiment, predication may be used to disable one or more threads in a warp. In at least one embodiment, a path is a thread. In at least one embodiment, a work item is a thread. In at least one embodiment, a wavefront is a warp. In at least one embodiment, different wavefronts in a thread block can synchronize with each other and communicate via shared memory 3154 .

In mindestens einer Ausführungsform ist die Struktur 3160 eine Systemzusammenschaltung, die Daten- und Steuerübertragungen über den Kernkomplex 3110, den Grafikkomplex 3140, die E/A-Schnittstellen 3170, die Speichersteuerungen 3180, die Anzeigesteuerung 3192 und die Multimedia-Engine 3194 ermöglicht. In mindestens einer Ausführungsform kann die APU 3100 ohne Einschränkung eine beliebige Menge und Art von Systemzusammenschaltung zusätzlich zu oder anstelle der Struktur 3160 beinhalten, die Daten- und Steuerübertragungen über eine beliebige Anzahl und Art von direkt oder indirekt verbundenen Komponenten ermöglicht, die sich innerhalb oder außerhalb der APU 3100 befinden können. In mindestens einer Ausführungsform repräsentieren die E/A-Schnittstellen 3170 eine beliebige Anzahl und Art von E/A-Schnittstellen (z. B. PCI, PCI-Extended („PCI-X“), PCIe, Gigabit-Ethernet („GBE“), USB usw.). In mindestens einer Ausführungsform sind verschiedene Arten von Peripheriegeräten mit E/A-Schnittstellen 3170 gekoppelt. In mindestens einer Ausführungsform können Peripheriegeräte, die mit den E/A-Schnittstellen 3170 gekoppelt sind, ohne Einschränkung Tastaturen, Mäuse, Drucker, Scanner, Joysticks oder andere Arten von Spielesteuerungen, Medienaufzeichnungsvorrichtungen, externe Speichervorrichtungen, Netzwerkkarten usw. beinhalten.In at least one embodiment, fabric 3160 is a system interconnect that enables data and control transfers over core complex 3110, graphics complex 3140, I/O interfaces 3170, memory controllers 3180, display controller 3192, and multimedia engine 3194. In at least one embodiment, APU 3100 may include, without limitation, any amount and type of system interconnection in addition to or in place of structure 3160 that enables data and control transfers via any number and type of directly or indirectly connected components located inside or outside of the APU 3100. In at least one embodiment, I/O interfaces 3170 represent any number and type of I/O interfaces (e.g., PCI, PCI-Extended ("PCI-X"), PCIe, Gigabit Ethernet ("GBE") ), USB, etc.). Various types of peripheral devices are coupled to I/O interfaces 3170 in at least one embodiment. In at least one embodiment, peripherals coupled to I/O interfaces 3170 may include, without limitation, keyboards, mice, printers, scanners, joysticks, or other types of game controllers, media recording devices, external storage devices, network cards, etc.

In mindestens einer Ausführungsform zeigt die Anzeigesteuerung AMD92 Bilder auf einer oder mehreren Anzeigevorrichtung(en) an, wie etwa einer Flüssigkristallanzeige (liquid crystal display - „LCD“). In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die Multimedia-Engine 240 ohne Einschränkung eine beliebige Menge und Art von Schaltungen, die sich auf Multimedia beziehen, wie etwa einen Video-Decodierer, einen Video-Codierer, einen Bildsignalprozessor usw. In mindestens einer Ausführungsform ermöglichen die Speichersteuerungen 3180 Datenübertragungen zwischen der APU 3100 und einem vereinheitlichten Systemspeicher 3190. In mindestens einer Ausführungsform nutzen der Kernkomplex 3110 und der Grafikkomplex 3140 den vereinheitlichten Systemspeicher 3190 gemeinsam.In at least one embodiment, the AMD92 display controller displays images on one or more display devices, such as a liquid crystal display ("LCD"). In at least one embodiment, the multimedia engine 240 includes, without limitation, any set and type of multimedia-related circuitry, such as a video decoder, a video encoder, an image signal processor, etc. In at least one embodiment, the memory controllers 3180 enable Data transfers between the APU 3100 and a unified system memory 3190. In at least one embodiment, the core complex 3110 and the graphics complex 3140 share the unified system memory 3190.

In mindestens einer Ausführungsform implementiert die APU 3100 ein Speicherteilsystem, das ohne Einschränkung eine beliebige Menge und Art von Speichersteuerungen 3180 und Speichervorrichtungen (z. B. gemeinsam genutzter Speicher 3154) beinhaltet, die einer Komponente zugeordnet oder von mehreren Komponenten gemeinsam genutzt werden können. In mindestens einer Ausführungsform implementiert die APU 3100 ein Cache-Teilsystem, das ohne Einschränkung einen oder mehrere Cache-Speicher (z. B. L2-Caches 2728, L3-Cache 3130 und L2-Cache 3142) beinhaltet, die jeweils für eine beliebige Anzahl von Komponenten reserviert sein können oder von diesen gemeinsam genutzt werden können (z. B. Kerne 3120, Kernkomplex 3110, SIMD-Einheiten 3152, Recheneinheiten 3150 und Grafikkomplex 3140).In at least one embodiment, APU 3100 implements a memory subsystem that includes, without limitation, any amount and type of memory controllers 3180 and memory devices (e.g., shared memory 3154) that can be associated with one component or shared among multiple components. In at least one embodiment, APU 3100 implements a cache subsystem that includes, without limitation, one or more caches (e.g., L2 caches 2728, L3 cache 3130, and L2 cache 3142), each for any number may be reserved by or shared by components (e.g., cores 3120, core complex 3110, SIMD units 3152, compute units 3150, and graphics complex 3140).

32 veranschaulicht eine CPU 3200 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform wird die APU 3200 von der AMD Corporation, Santa Clara, Kalifornien, entwickelt. In mindestens einer Ausführungsform kann die CPU 3200 konfiguriert sein, um ein Anwendungsprogramm auszuführen. In mindestens einer Ausführungsform ist die CPU 3200 konfiguriert, um eine Hauptsteuersoftware, wie etwa ein Betriebssystem, auszuführen. In mindestens einer Ausführungsform gibt die CPU 3200 Befehle aus, die einen Betrieb einer externen GPU (nicht gezeigt) steuern. In mindestens einer Ausführungsform kann die CPU 3200 konfiguriert sein, um vom Host ausführbaren Code, der vom CUDA-Quellcode abgeleitet ist, auszuführen, und kann ein externe GPU konfiguriert sein, um von der Vorrichtung ausführbaren Code, der vom CUDA-Quellcode abgeleitet ist, auszuführen. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die CPU 3200 ohne Einschränkung eine beliebige Anzahl von Kernkomplexen 3210, eine Struktur 3260, E/A-Schnittstellen 3270 und Speichersteuerungen 3280. 32 12 illustrates a CPU 3200 in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, the APU 3200 is developed by AMD Corporation of Santa Clara, California. In at least one embodiment, CPU 3200 may be configured to execute an application program. In at least one embodiment, CPU 3200 is configured to execute main control software, such as an operating system. In at least one embodiment, CPU 3200 issues instructions that control operation of an external GPU (not shown). In at least one embodiment, the CPU 3200 may be configured to execute host executable code derived from the CUDA source code, and an external GPU may be configured to execute device executable code derived from the CUDA source code. to execute. In at least one embodiment, CPU 3200 includes, without limitation, any number of core complexes 3210, fabric 3260, I/O interfaces 3270, and memory controllers 3280.

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Kernkomplex 3210 ohne Einschränkung die Kerne 3220(1)-3220(4) und einen L3-Cache 3230. In mindestens einer Ausführungsform kann der Kernkomplex 3210 ohne Einschränkung eine beliebige Anzahl von Kernen 3220 und eine beliebige Anzahl und Art von Caches in beliebiger Kombination beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform sind die Kerne 3220 konfiguriert, um Anweisungen einer konkreten ISA auszuführen. In mindestens einer Ausführungsform ist jeder Kern 3220 ein CPU-Kern.In at least one embodiment, core complex 3210 includes, without limitation, cores 3220(1)-3220(4) and an L3 cache 3230. In at least one embodiment, core complex 3210 may include, without limitation, any number of cores 3220 and any number and type of caches in any combination. In at least one embodiment, cores 3220 are configured to execute instructions of a particular ISA. In at least one embodiment, each core 3220 is a CPU core.

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet jeder Kern 3220 ohne Einschränkung eine Abruf-/Decodiereinheit 3222, eine Ganzzahl-Ausführungs-Engine 3224, eine Gleitkomma-Ausführungs-Engine 3226 und einen L2-Cache 3228. In mindestens einer Ausführungsform ruft die Abruf-/Decodiereinheit 3222 Anweisungen ab, decodiert solche Anweisungen, erzeugt Mikrooperationen und sendet separate Mikroanweisungen an die Ganzzahl-Ausführungs-Engine 3224 und die Gleitkomma-Ausführungs-Engine 3226 ab. In mindestens einer Ausführungsform kann die Abruf-/Decodiereinheit 3222 gleichzeitig eine Mikroanweisung an die Ganzzahl-Ausführungs-Engine 3224 und eine weitere Mikroanweisung die Gleitkomma-Ausführungs-Engine 3226 absenden. In mindestens einer Ausführungsform führt die Ganzzahl-Ausführungs-Engine 3224 ohne Einschränkung Ganzzahl- und Speicheroperationen aus. In mindestens einer Ausführungsform führt die Gleitkomma-Engine 3226 ohne Einschränkung Gleitkomma- und Vektoroperationen aus. In mindestens einer Ausführungsform sendet die Abruf-/Decodiereinheit 3222 Mikroanweisungen an eine einzelne Ausführungs-Engine aus, die sowohl die Ganzzahl-Ausführungs-Engine 3224 als auch die Gleitkomma-Ausführungs-Engine 3226 ersetzt.In at least one embodiment, each core 3220 includes, without limitation, a fetch/decode unit 3222, an integer execution engine 3224, a floating point execution engine 3226, and an L2 cache 3228. In at least one embodiment, the fetch/decode unit 3222 calls instructions, decodes such instructions, generates micro-ops, and dispatches separate micro-instructions to integer execution engine 3224 and floating point execution engine 3226 . In at least one embodiment, fetch/decode unit 3222 may dispatch one micro-instruction to integer execution engine 3224 and another micro-instruction to floating-point execution engine 3226 at the same time. In at least one embodiment, integer execution engine 3224 performs integer and memory operations without limitation. In at least one embodiment, floating point engine 3226 performs floating point and vector operations without limitation. In at least one embodiment, fetch/decode unit 3222 dispatches micro-instructions to a single execution engine that replaces both integer 3224 and floating point 3226 execution engines.

In mindestens einer Ausführungsform kann jeder Kern 3220(i), wobei i eine ganze Zahl ist, die eine konkrete Instanz des Kerns 3220 darstellt, auf den im Kern 3220(i) beinhalteten L2-Cache 3228(i) zugreifen. In mindestens einer Ausführungsform istjeder im Kernkomplex 3210(j) beinhaltete Kern 3220, wobei j eine ganze Zahl ist, die eine konkrete Instanz des Kernkomplexes 3210 darstellt, mit anderen Kernen 3220 im Kernkomplex 3210(j) über den L3-Cache 3230(j), der im Kernkomplex 3210(j) beinhaltet ist, verbunden. In mindestens einer Ausführungsform können die im Kernkomplex 3210(j) beinhalteten Kerne 3220, wobei j eine ganze Zahl ist, die eine konkrete Instanz des Kernkomplexes 3210 darstellt, auf den gesamten L3-Cache 3230(j), der im Kernkomplex 3210(j) beinhaltet ist, zugreifen. In mindestens einer Ausführungsform kann der L3-Cache 3230 ohne Einschränkung eine beliebige Anzahl von Slices beinhalten.In at least one embodiment, each core 3220(i), where i is an integer representing a particular instance of the core 3220, can access the L2 cache 3228(i) contained in the core 3220(i). In at least one embodiment, each core 3220 included in core complex 3210(j), where j is an integer representing a particular instance of core complex 3210, is connected to other cores 3220 in core complex 3210(j) via L3 cache 3230(j) included in core complex 3210(j). In at least one embodiment, the cores 3220 included in core complex 3210(j), where j is an integer representing a particular instance of core complex 3210, can access the entire L3 cache 3230(j) residing in core complex 3210(j) is included access. In at least one embodiment, L3 cache 3230 may include any number of slices without limitation.

In mindestens einer Ausführungsform ist die Struktur 3260 eine Systemzusammenschaltung, die Daten- und Steuerungsübertragungen über die Kernkomplexe 3210(1)-3210(N) (wobei N eine ganze Zahl größer als null ist), E/A-Schnittstellen 3270 und Speichersteuerungen 3280 ermöglicht. In mindestens einer Ausführungsform kann die CPU 3200 ohne Einschränkung eine beliebige Menge und Art von Systemzusammenschaltungen zusätzlich zu oder anstelle der Struktur 3260 beinhalten, die Daten- und Steuerübertragungen über eine beliebige Anzahl und Art von direkt oder indirekt verbundenen Komponenten ermöglicht, die sich innerhalb oder außerhalb der CPU 3200 befinden können. In mindestens einer Ausführungsform repräsentieren die E/A-Schnittstellen 3270 eine beliebige Anzahl und Art von E/A-Schnittstellen (z. B. PCI, PCI-X, PCIe, GBE, USB usw.). In mindestens einer Ausführungsform sind verschiedene Arten von Peripheriegeräten mit E/A-Schnittstellen 3270 gekoppelt. In mindestens einer Ausführungsform können Peripheriegeräte, die mit den E/A-Schnittstellen 3270 gekoppelt sind, ohne Einschränkung Anzeigen, Tastaturen, Mäuse, Drucker, Scanner, Joysticks oder andere Arten von Spielesteuerungen, Medienaufzeichnungsvorrichtungen, externe Speichervorrichtungen, Netzwerkkarten usw. beinhalten.In at least one embodiment, fabric 3260 is a system interconnect that enables data and control transfers across core complexes 3210(1)-3210(N) (where N is an integer greater than zero), I/O interfaces 3270, and memory controllers 3280 . In at least one embodiment, CPU 3200 may include, without limitation, any amount and type of system interconnects in addition to or in place of structure 3260 that enables data and control transfers via any number and type of directly or indirectly connected components located inside or outside of the CPU 3200. In at least one embodiment, I/O interfaces 3270 represent any number and type of I/O interfaces (e.g., PCI, PCI-X, PCIe, GBE, USB, etc.). Various types of peripheral devices are coupled to I/O interfaces 3270 in at least one embodiment. In at least one embodiment, peripherals coupled to I/O interfaces 3270 may include, without limitation, displays, keyboards, mice, printers, scanners, joysticks or other types of game controllers, media recording devices, external storage devices, network cards, and so on.

In mindestens einer Ausführungsform ermöglichen die Speichersteuerungen 3280 Datenübertragungen zwischen der CPU 3200 und einem Systemspeicher 3290. In mindestens einer Ausführungsform nutzen der Kernkomplex 3210 und der Grafikkomplex 3240 den Systemspeicher 3290 gemeinsam. In mindestens einer Ausführungsform implementiert die CPU 3200 ein Speicherteilsystem, das ohne Einschränkung eine beliebige Menge und Art von Speichersteuerungen 3280 und Speichervorrichtungen beinhaltet, die einer Komponente zugeordnet oder von mehreren Komponenten gemeinsam genutzt werden können. In mindestens einer Ausführungsform implementiert die CPU 3200 ein Cache-Teilsystem, das ohne Einschränkung einen oder mehrere Cache-Speicher (z. B. L2-Caches 3228 und L3-Caches 3230) beinhaltet, die jeweils für eine beliebige Anzahl von Komponenten reserviert sein können oder von diesen gemeinsam genutzt werden können (z. B. Kerne 3220 und Kernkomplexe 3210).In at least one embodiment, the memory controllers 3280 enable data transfers between the CPU 3200 and a system memory 3290. In at least one embodiment, the core complex 3210 and the graphics complex 3240 share the system memory 3290. In at least one embodiment, CPU 3200 implements a memory subsystem that includes, without limitation, any amount and type of memory controllers 3280 and memory devices that may be associated with one component or shared among multiple components. In at least one embodiment, CPU 3200 implements a cache subsystem that includes, without limitation, one or more cache memories (e.g., L2 caches 3228 and L3 caches 3230), each for any number of components can be dedicated or shared between them (e.g., cores 3220 and core complexes 3210).

33 veranschaulicht ein beispielhaftes Beschleunigerintegrations-Slice 3390 gemäß mindestens einer Ausführungsform. Im hierin verwendeten Sinne umfasst ein „Slice“ einen spezifizierten Abschnitt von Verarbeitungsressourcen der Beschleunigerintegrationsschaltung. In mindestens einer Ausführungsform stellt eine Beschleunigerintegrationsschaltung Cache-Verwaltungs-, Speicherzugriffs-, Kontextverwaltungs- und Unterbrechungsverwaltungsdienste im Namen einer Vielzahl von Grafikverarbeitungs-Engines, die in einem Grafikbeschleunigungsmodul beinhaltet ist, bereit. Die Grafikverarbeitungs-Engines können jeweils eine separate GPU umfassen. Alternativ können die Grafikverarbeitungs-Engines unterschiedliche Arten von Grafikverarbeitungs-Engines innerhalb einer GPU umfassen, wie etwa Grafikausführungseinheiten, Medienverarbeitungs-Engines (z. B. Video-Codierer/-Decodierer), Abtaster und Blit-Engines. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Grafikbeschleunigungsmodul eine GPU mit mehreren Grafikverarbeitungs-Engines sein. In mindestens einer Ausführungsform können Grafikverarbeitungs-Engines einzelne GPUs sein, die auf einem gemeinsamen Gehäuse, einer Linecard oder einem Chip integriert sind. 33 3390 illustrates an example accelerator integration slice 3390 in accordance with at least one embodiment. As used herein, a "slice" includes a specified portion of accelerator integrated circuit processing resources. In at least one embodiment, an accelerator integrated circuit provides cache management, memory access, context management, and interrupt management services on behalf of a variety of graphics processing engines contained within a graphics accelerator module. The graphics processing engines may each include a separate GPU. Alternatively, the graphics processing engines may include different types of graphics processing engines within a GPU, such as graphics execution units, media processing engines (e.g., video encoder/decoder), samplers, and blit engines. In at least one embodiment, a graphics accelerator engine can be a GPU with multiple graphics processing engines. In at least one embodiment, graphics processing engines may be individual GPUs integrated on a common package, line card, or chip.

Ein effektiver Adressbereich 3382 der Anwendung innerhalb eines Systemspeichers 3314 speichert Prozesselemente 3383. In einer Ausführungsform werden Prozesselemente 3383 als Reaktion auf GPU-Aufrufe 3381 von Anwendungen 3380, die auf dem Prozessor 3307 ausgeführt werden, gespeichert. Ein Prozesselement 3383 enthält den Prozessstatus für die entsprechende Anwendung 3380. Ein im Prozesselement 3383 enthaltener Arbeitsdeskriptor (work descriptor - „WD“) 3384 kann eine einzelne, von einer Anwendung angeforderte Aufgabe sein oder einen Zeiger auf eine Warteschlange von Aufgaben enthalten. In mindestens einer Ausführungsform ist der WD 3384 ein Zeiger auf eine Aufgabenanforderungswarteschlange im effektiven Adressbereich 3382 der Anwendung.An effective address range 3382 of the application within system memory 3314 stores process items 3383. In one embodiment, process items 3383 are stored in response to GPU calls 3381 from applications 3380 executing on processor 3307. A process element 3383 contains the process status for the corresponding Application 3380. A work descriptor ("WD") 3384 contained in the process element 3383 may be a single task requested by an application or may contain a pointer to a queue of tasks. In at least one embodiment, the WD 3384 is a pointer to a task request queue in the effective address space 3382 of the application.

Das Grafikbeschleunigungsmodul 3346 und/oder einzelne Grafikverarbeitungs-Engines können von allen oder einer Teilmenge von Prozessen in einem System gemeinsam genutzt werden. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Infrastruktur zum Einrichten des Prozessstatus und zum Senden des WD 3384 an das Grafikbeschleunigungsmodul 3346 zum Starten einer Aufgabe in einer virtualisierten Umgebung beinhaltet sein.Graphics accelerator module 3346 and/or individual graphics processing engines may be shared by all or a subset of processes in a system. In at least one embodiment, infrastructure for establishing process status and sending WD 3384 to graphics accelerator 3346 to start a task in a virtualized environment may be included.

In mindestens einer Ausführungsform ist ein Programmiermodell mit dediziertem Prozess implementationsspezifisch. In diesem Modell besitzt ein einzelner Prozess das Grafikbeschleunigungsmodul 3346 oder eine einzelne Grafikverarbeitungs-Engine. Da das Grafikbeschleunigungsmodul 3346 einem einzelnen Prozess gehört, initialisiert ein Hypervisor die Beschleunigerintegrationsschaltung für eine besitzende Partition und ein Betriebssystem initialisiert die Beschleunigerintegrationsschaltung für einen besitzenden Prozess, wenn das Grafikbeschleunigungsmodul 3346 zugewiesen ist.In at least one embodiment, a dedicated process programming model is implementation specific. In this model, a single process owns the Graphics Accelerator Module 3346 or a single graphics processing engine. Because the graphics accelerator module 3346 is owned by a single process, a hypervisor initializes the accelerator IC for an owning partition and an operating system initializes the accelerator IC for an owning process when the graphics accelerator module 3346 is allocated.

Im Betrieb ruft eine WD-Abrufeinheit 3391 in einem Beschleunigerintegrations-Slice 3390 den nächsten WD 3384 ab, der eine Angabe der Arbeit beinhaltet, die durch eine oder mehrere Grafikverarbeitungs-Engines des Grafikbeschleunigungsmoduls 3346 zu erledigen ist. Daten von dem WD 3384 können in den Registern 3345 gespeichert und durch eine Speicherverwaltungseinheit (memory management unit - „MMU“) 3339, eine Unterbrechungsverwaltungsschaltung 3347 und/oder eine Kontextverwaltungsschaltung 3348, wie veranschaulicht, verwendet werden. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die MMU 3339 eine Segment-/Seitenlauf-Schaltung zum Zugreifen auf Segment-/Seitentabellen 3386 innerhalb des virtuellen Adressbereichs 3385 des OS. Die Unterbrechungsverwaltungsschaltung 3347 kann Unterbrechungsereignisse („INT“) 3392 verarbeiten, die von dem Grafikbeschleunigungsmodul 3346 empfangen wurden. Beim Durchführen von Grafikoperationen wird eine effektive Adresse 3393, die durch eine Grafikverarbeitungs-Engine erzeugt wird, durch die MMU 3339 in eine reale Adresse übersetzt.In operation, a WD retrieval unit 3391 in an accelerator integration slice 3390 retrieves the next WD 3384 that includes an indication of work to be done by one or more graphics accelerator module 3346 graphics processing engines. Data from the WD 3384 may be stored in the registers 3345 and used by a memory management unit ("MMU") 3339, an interrupt management circuit 3347, and/or a context management circuit 3348, as illustrated. In at least one embodiment, the MMU 3339 includes segment/page run circuitry for accessing segment/page tables 3386 within the OS virtual address space 3385 . The interrupt management circuit 3347 may process interrupt events ("INT") 3392 received from the graphics accelerator module 3346 . When performing graphics operations, an effective address 3393 generated by a graphics processing engine is translated by the MMU 3339 to a real address.

In einer Ausführungsform wird ein gleicher Satz von Registern 3345 für jede Grafikverarbeitungs-Engine und/oder jedes Grafikbeschleunigungsmodul 3346 dupliziert und kann durch einen Hypervisor oder ein Betriebssystem initialisiert werden. Jedes dieser duplizierten Register kann in dem Beschleunigerintegrations-Slice 3390 beinhaltet sein. Beispielhafte Register, die durch einen Hypervisor initialisiert werden können, sind in Tabelle 1 gezeigt. Tabelle 1 - Durch Hypervisor initialisierte Register 1 Slice-Steuerregister 2 Geplanter Prozessbereichszeiger für reale Adresse (RA) 3 Autoritätsmasken-Überschreibungsregister 4 Unterbrechungsvektor-Tabelleneintragsversatz 5 Unterbrechungsvektor-Tabelleneintragsbegrenzung 6 Statusregister 7 ID einer logischen Partition 8 Hypervisor-Beschleunigernutzungsaufzeichnungszeiger für reale Adresse (RA) 9 Speicherbeschreibungsregister In one embodiment, a same set of registers 3345 is duplicated for each graphics processing engine and/or graphics accelerator module 3346 and may be initialized by a hypervisor or operating system. Each of these duplicated registers may be included in the accelerator integration slice 3390. Example registers that may be initialized by a hypervisor are shown in Table 1. Table 1 - Registers initialized by hypervisor 1 slice control register 2 Planned process area pointer for real address (RA) 3 Authority Mask Override Register 4 Interrupt Vector Table Entry Offset 5 Interrupt Vector Table Entry Boundary 6 status register 7 ID of a logical partition 8th Real Address (RA) Hypervisor Accelerator Utilization Record Pointer 9 memory descriptor register

Beispielhafte Register, die durch ein Betriebssystem initialisiert werden können, sind in Tabelle 2 gezeigt. Tabelle 2 - Durch Betriebssystem initialisierte Register 1 Prozess- und Thread-Identifikation 2 Kontextsicherungs-/Wiederherstellungszeiger für effektive Adresse (EA) 3 Beschleunigernutzungsaufzeichnungszeiger für virtuelle Adresse (VA) 4 Speichersegmenttabellenzeiger für virtuelle Adresse (VA) 5 Autoritätsmaske 6 Arbeitsdeskriptor Example registers that may be initialized by an operating system are shown in Table 2. Table 2 - Registers initialized by operating system 1 Process and thread identification 2 Effective Address (EA) context save/restore pointer 3 Virtual Address (VA) Accelerator Usage Record Pointer 4 Virtual Address (VA) Memory Segment Table Pointer 5 mask of authority 6 work descriptor

In einer Ausführungsform ist jeder WD 3384 spezifisch für ein konkretes Grafikbeschleunigungsmodul 3346 und/oder eine konkrete Grafikverarbeitungs-Engine. Er enthält alle Informationen, die von einer Grafikverarbeitungs-Engine benötigt werden, um Arbeit zu erledigen, oder er kann ein Zeiger auf einen Speicherort sein, an dem eine Anwendung eine Befehlswarteschlange mit zu erledigender Arbeit eingerichtet hat.In one embodiment, each WD 3384 is specific to a particular graphics accelerator module 3346 and/or graphics processing engine. It contains all the information needed by a graphics processing engine to get work done, or it can be a pointer to a location where an application has set up a command queue with work to be done.

Die 34A-34B veranschaulichen beispielhafte Grafikprozessoren gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform können beliebige der beispielhaften Grafikprozessoren unter Verwendung eines oder mehrerer IP-Kerne hergestellt sein. Zusätzlich zu dem, was veranschaulicht ist, können andere Logik und Schaltungen in mindestens einer Ausführungsform enthalten sein, einschließlich zusätzlicher Grafikprozessoren/- kerne, Peripherieschnittstellensteuerungen oder Universalprozessorkerne. In mindestens einer Ausführungsform dienen die beispielhaften Grafikprozessoren zur Verwendung in einem SoC.the 34A-34B 12 illustrate example graphics processors according to at least one embodiment. In at least one embodiment, any of the example graphics processors may be fabricated using one or more IP cores. In addition to what is illustrated, other logic and circuitry may be included in at least one embodiment, including additional graphics processors/cores, peripheral interface controllers, or general purpose processor cores. In at least one embodiment, the example graphics processors are for use in a SoC.

34A veranschaulicht einen beispielhaften Grafikprozessor 3410 einer integrierten Schaltung eines SoC, die unter Verwendung eines oder mehrerer IP-Kerne gemäß mindestens einer Ausführungsform hergestellt sein kann. 34B veranschaulicht einen zusätzlichen beispielhaften Grafikprozessor 3440 einer integrierten Schaltung eines SoC, die unter Verwendung eines oder mehrerer IP-Kerne gemäß mindestens einer Ausführungsform hergestellt sein kann. In mindestens einer Ausführungsform ist der Grafikprozessor 3410 aus 34A ein Grafikprozessorkern mit niedriger Leistung. In mindestens einer Ausführungsform ist der Grafikprozessor 3440 aus 34B ein Grafikprozessorkern mit höherer Leistung. In mindestens einer Ausführungsform kann jeder der Grafikprozessoren 3410, 3440 eine Variante des Grafikprozessors 510 aus 5 sein. 34A 34 illustrates an example graphics processor 3410 of a SoC integrated circuit that may be fabricated using one or more IP cores, in accordance with at least one embodiment. 34B FIG. 34 illustrates an additional example graphics processor 3440 of a SoC integrated circuit that may be fabricated using one or more IP cores, in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, the 3410 graphics processor is off 34A a low-performance GPU core. In at least one embodiment, the 3440 graphics processor is off 34B a GPU core with higher performance. In at least one embodiment, each of graphics processors 3410, 3440 may be a variant of graphics processor 510 5 be.

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Grafikprozessor 3410 einen Vertex-Prozessor 3405 und einen oder mehrere Fragmentprozessor(en) 3415A-3415N (z. B. 3415A, 3415B, 3415C, 3415D bis 3415N-1 und 3415N). In mindestens einer Ausführungsform kann der Grafikprozessor 3410 unterschiedliche Shader-Programme über separate Logik ausführen, sodass der Vertex-Prozessor 3405 optimiert ist, um Operationen für Vertex-Shader-Programme auszuführen, während ein oder mehrere Fragmentprozessor(en) 3415A-3415N Shading-Operationen für Fragmente (z. B. Pixel) für Fragment- oder Pixel-Shader-Programme ausführen. In mindestens einer Ausführungsform führt der Vertex-Prozessor 3405 eine Vertex-Verarbeitungsstufe einer 3D-Grafikpipeline durch und erzeugt Primitiv- und Vertexdaten. In mindestens einer Ausführungsform verwenden ein oder mehrere Fragmentprozessor(en) 3415A-3415N Primitiv- und Vertex-Daten, die durch den Vertex-Prozessor 3405 erzeugt werden, um einen Bildspeicher zu erzeugen, der auf einer Anzeigevorrichtung angezeigt wird. In mindestens einer Ausführungsform sind ein oder mehrere Fragmentprozessor(en) 3415A-3415N optimiert, um Fragment-Shader-Programme auszuführen, wie in einer OpenGL-API bereitgestellt, die verwendet werden können, um ähnliche Operationen wie ein Pixel-Shader-Programm durchzuführen, wie es in einer Direct 3D-API bereitgestellt ist.In at least one embodiment, graphics processor 3410 includes a vertex processor 3405 and one or more fragment processors 3415A-3415N (e.g., 3415A, 3415B, 3415C, 3415D through 3415N-1, and 3415N). In at least one embodiment, graphics processor 3410 may execute different shader programs via separate logic such that vertex processor 3405 is optimized to execute vertex shader program operations while one or more fragment processor(s) 3415A-3415N execute shading operations run on fragments (e.g. pixels) for fragment or pixel shader programs. In at least one embodiment, vertex processor 3405 performs a vertex processing stage of a 3D graphics pipeline and generates primitive and vertex data. In at least one embodiment, fragment processor(s) 3415A-3415N use primitive and vertex data generated by vertex processor 3405 to generate an image memory that is displayed on a display device. In at least one embodiment, one or more fragment processes sor(en) 3415A-3415N optimized to run fragment shader programs as provided in an OpenGL API that can be used to perform similar operations as a pixel shader program as provided in a Direct 3D API is provided.

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Grafikprozessor 3410 zusätzlich eine oder mehrere MMU(s) 3420A-3420B, Cache(s) 3425A-3425B und Schaltungszusammenschaltung(en) 3430A-3430B. In mindestens einer Ausführungsform stellen eine oder mehrere MMU(s) 3420A-3420B eine virtuell-physische Adresszuordnung für den Grafikprozessor 3410 bereit, einschließlich des Vertex-Prozessors 3405 und/oder des Fragmentprozessors/der Fragmentprozessoren 3415A-3415N, die sich auf Vertex- oder im Speicher gespeicherte Bild-/Texturdaten zusätzlich zu in einem oder mehreren Cache 3425A-3425B gespeicherten Vertex- oder Bild-/Texturdaten beziehen. In mindestens einer Ausführungsform können eine oder mehrere MMU(s) 3420A-3420B mit anderen MMUs innerhalb des Systems synchronisiert werden, was beinhaltet, dass eine oder mehrere MMUs mit einem oder mehreren Anwendungsprozessor(en) 505, Bildprozessoren 515 und/oder Videoprozessoren 520 aus 5 assoziiert sind, sodass jeder Prozessor 505-520 an einem gemeinsam genutzten oder vereinheitlichten virtuellen Speichersystem teilnehmen kann. In mindestens einer Ausführungsform ermöglichen eine oder mehrere Schaltungszusammenschaltung(en) 3430A-3430B dem Grafikprozessor 3410, mit anderen IP-Kernen innerhalb eines SoC Schnittstellen zu bilden, entweder über einen internen Bus eines SoC oder über eine direkte Verbindung.In at least one embodiment, graphics processor 3410 additionally includes one or more MMU(s) 3420A-3420B, cache(s) 3425A-3425B, and circuit interconnect(s) 3430A-3430B. In at least one embodiment, one or more MMU(s) 3420A-3420B provide a virtual-to-physical address mapping for graphics processor 3410, including vertex processor 3405 and/or fragment processor(s) 3415A-3415N, relating to vertex or obtain image/texture data stored in memory in addition to vertex or image/texture data stored in one or more caches 3425A-3425B. In at least one embodiment, one or more MMU(s) 3420A-3420B can be synchronized with other MMUs within the system, including one or more MMUs with one or more application processor(s) 505, image processors 515, and/or video processors 520 5 are associated so that each processor 505-520 can participate in a shared or unified virtual memory system. In at least one embodiment, circuit interconnect(s) 3430A-3430B enable graphics processor 3410 to interface with other IP cores within a SoC, either via an internal bus of a SoC or via a direct connection.

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Grafikprozessor 3440 eine oder mehrere MMU(s) 3420A-3420B, Caches 3425A-3425B und Schaltungszusammenschaltungen 3430A-3430B des Grafikprozessors 3410 aus 34A. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Grafikprozessor 3440 einen oder mehrere Shader-Kern(e) 3455A-3455N (z. B. 3455A, 3455B, 3455C, 3455D, 3455E, 3455F bis 3455N-1 und 3455N), was eine vereinheitlichte Shader-Kernarchitektur bereitstellt, in der ein(e) einzelne(r) Kern oder Art oder Kern alle Arten von programmierbarem Shader-Code ausführen kann, was Shader-Programmcode beinhaltet, um Vertex-Shader, Fragment-Shader und/oder Compute-Shader zu implementieren. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Anzahl der Shader-Kerne variieren. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Grafikprozessor 3440 einen Interkern-Taskmanager 3445, der als Thread-Dispatcher fungiert, um Ausführungs-Threads an einen oder mehrere Shader-Kerne 3455A-3455N abzusenden, und eine Kachelungseinheit 3458, um Kachelungsoperationen für kachelbasiertes Rendering zu beschleunigen, bei dem Rendering-Operationen für eine Szene im Bildraum unterteilt werden, um in mindestens einer Ausführungsform lokale räumliche Kohärenz innerhalb einer Szene auszunutzen oder um die Nutzung interner Caches zu optimieren.In at least one embodiment, graphics processor 3440 includes one or more MMU(s) 3420A-3420B, caches 3425A-3425B, and circuit interconnects 3430A-3430B of graphics processor 3410 34A . In at least one embodiment, graphics processor 3440 includes one or more shader cores 3455A-3455N (e.g., 3455A, 3455B, 3455C, 3455D, 3455E, 3455F through 3455N-1, and 3455N), providing a unified shader core architecture in which a single core or type or core can execute all types of programmable shader code, including shader program code, to implement vertex shaders, fragment shaders and/or compute shaders. In at least one embodiment, a number of shader cores may vary. In at least one embodiment, the graphics processor 3440 includes an inter-core task manager 3445 that acts as a thread dispatcher to dispatch threads of execution to one or more shader cores 3455A-3455N, and a tiling unit 3458 to accelerate tiling operations for tile-based rendering. wherein rendering operations for a scene are partitioned in image space to exploit local spatial coherency within a scene or to optimize utilization of internal caches in at least one embodiment.

35A veranschaulicht einen Grafikkern 3500 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform kann der Grafikkern 3500 in dem Grafikprozessor 2410 aus 24 beinhaltet sein. In mindestens einer Ausführungsform kann der Grafikkern 3500 ein vereinheitlichter Shader-Kern 3455A-3455N wie in 34B sein. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Grafikkern 3500 einen gemeinsam genutzten Anweisungscache 3502, eine Textureinheit 3518 und einen Cache/gemeinsam genutzten Speicher 3520, die den Ausführungsressourcen innerhalb des Grafikkerns 3500 gemeinsam sind. In mindestens einer Ausführungsform kann der Grafikkern 3500 mehrere Slices 3501A-3501N oder eine Partition für jeden Kern beinhalten, und ein Grafikprozessor kann mehrere Instanzen des Grafikkerns 3500 beinhalten. Die Slices 3501A-3501N können eine Unterstützungslogik beinhalten, die einen lokalen Anweisungscache 3504A-3504N, einen Thread-Scheduler 3506A-3506N, einen Thread-Dispatcher 3508A-3508N und einen Satz von Registern 3510A-3510N beinhaltet. In mindestens einer Ausführungsform können die Slices 3501A-3501N einen Satz zusätzlicher Funktionseinheiten (additional function unit - „AFU“) 3512A-3512N, Gleitkommaeinheiten (floating-point units - „FPU“) 3514A-3514N, ganzzahlige arithmetisch-logische Einheiten („ALU“) 3516-3516N, Adressberechnungseinheiten (address computational unit - „ACU“) 3513A-3513N, Gleitkommaeinheiten mit doppelter Genauigkeit (double-precision floating-point unit - „DPFPU“) 3515A-3515N und Matrixverarbeitungseinheiten (matrix processing unit - „MPU“) 3517A-3517N beinhalten. 35A 12 illustrates a graphics core 3500 in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, graphics core 3500 may reside in graphics processor 2410 24 be included. In at least one embodiment, the graphics core 3500 may be a unified shader core 3455A-3455N as described in 34B be. In at least one embodiment, graphics core 3500 includes a shared instruction cache 3502, a texture unit 3518, and a cache/shared memory 3520 that are common to execution resources within graphics core 3500. In at least one embodiment, graphics core 3500 may include multiple slices 3501A-3501N or a partition for each core, and a graphics processor may include multiple instances of graphics core 3500. The slices 3501A-3501N may include support logic that includes a local instruction cache 3504A-3504N, a thread scheduler 3506A-3506N, a thread dispatcher 3508A-3508N, and a set of registers 3510A-3510N. In at least one embodiment, slices 3501A-3501N may include a set of additional function units ("AFU") 3512A-3512N, floating-point units ("FPU") 3514A-3514N, integer arithmetic logic units ("ALU 3516-3516N, address computational units (“ACU”) 3513A-3513N, double-precision floating-point units (“DPFPU”) 3515A-3515N and matrix processing units (“MPU”) ) 3517A-3517N.

In mindestens einer Ausführungsform können die FPUs 3514A-3514N Gleitkommaoperationen mit einfacher Genauigkeit (32 Bit) und mit halber Genauigkeit (16 Bit) durchführen, während die DPFPUs 3515A-3515N Gleitkommaoperationen mit doppelter Genauigkeit (64 Bit) durchführen. In mindestens einer Ausführungsform können die ALUs 3516A-3516N ganzzahlige Operationen mit variabler Genauigkeit mit 8-Bit-, 16-Bit- und 32-Bit-Genauigkeit durchführen und für Operationen mit gemischter Genauigkeit konfiguriert sein. In mindestens einer Ausführungsform können die MPUs 3517A-3517N auch für Matrixoperationen mit gemischter Genauigkeit konfiguriert sein, einschließlich Gleitkomma- und ganzzahligen 8-Bit-Operationen mit halber Genauigkeit. In mindestens einer Ausführungsform können die MPUs 3517A-3517N eine Reihe von Matrixoperationen durchführen, um CUDA-Programme zu beschleunigen, was die Ermöglichung von Unterstützung für beschleunigte allgemeine Matrix-zu-Matrix-Multiplikation (general matrix to matrix multiplication - „GEMM“) beinhaltet. In mindestens einer Ausführungsform können die AFUs 3512A-3512N zusätzliche logische Operationen ausführen, die nicht durch Gleitkomma- oder Ganzzahleinheiten unterstützt werden, einschließlich trigonometrischer Operationen (z. B. Sinus, Cosinus usw.).In at least one embodiment, FPUs 3514A-3514N can perform single-precision (32-bit) and half-precision (16-bit) floating-point operations, while DPFPUs 3515A-3515N can perform double-precision (64-bit) floating-point operations. In at least one embodiment, ALUs 3516A-3516N may perform variable-precision integer operations with 8-bit, 16-bit, and 32-bit precision, and may be configured for mixed-precision operations. In at least one embodiment, MPUs 3517A-3517N may also be configured for mixed-precision matrix operations, including floating-point and 8-bit half-precision integer operations. In at least one embodiment, MPUs 3517A-3517N can perform a variety of array operations to speed up CUDA programs, allowing for Support for accelerated general matrix to matrix multiplication (“GEMM”) included. In at least one embodiment, AFUs 3512A-3512N may perform additional logical operations not supported by floating point or integer units, including trigonometric operations (e.g., sine, cosine, etc.).

35B veranschaulicht eine Allzweck-Grafikverarbeitungseinheit (general-purpose graphics processing unit - „GPGPU“) 3530 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform ist die GPGPU 3530 hochparallel und für den Einsatz auf einem Mehrchipmodul geeignet. In mindestens einer Ausführungsform kann die GPGPU 3530 konfiguriert sein, um die Durchführung hochparalleler Rechenoperationen durch ein Array von GPU zu ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform kann die GPGPU 3530 direkt mit anderen Instanzen der GPGPU 3530 verbunden sein, um einen Mehr-GPU-Cluster zu schaffen, um die Ausführungszeit für CUDA-Programme zu verbessern. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die GPGPU 3530 eine Host-Schnittstelle 3532, um eine Verbindung mit einem Host-Prozessor zu ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform ist die Host-Schnittstelle 3532 eine PCIe-Schnittstelle. In mindestens einer Ausführungsform kann die Host-Schnittstelle 3532 eine herstellerspezifische Kommunikationsschnittstelle oder Kommunikationsstruktur sein. In mindestens einer Ausführungsform empfängt die GPGPU 3530 Befehle von einem Host-Prozessor und verwendet einen globalen Scheduler 3534, um Ausführungs-Threads, die diesen Befehlen zugeordnet sind, an einen Satz von Rechenclustern 3536A-3536H zu verteilen. In mindestens einer Ausführungsform nutzen die Rechencluster 3536A-3536H einen Cache-Speicher 3538 gemeinsam. In mindestens einer Ausführungsform kann der Cache-Speicher 3538 als ein Cache höherer Ebene für Cache-Speicher innerhalb der Rechencluster 3536A-3536H dienen. 35B 12 illustrates a general-purpose graphics processing unit (“GPGPU”) 3530 in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, the GPGPU 3530 is highly parallel and suitable for deployment on a multi-chip module. In at least one embodiment, GPGPU 3530 may be configured to enable highly parallel computing operations to be performed by an array of GPUs. In at least one embodiment, the GPGPU 3530 may be connected directly to other instances of the GPGPU 3530 to create a multi-GPU cluster to improve execution time for CUDA programs. In at least one embodiment, the GPGPU 3530 includes a host interface 3532 to enable connection to a host processor. In at least one embodiment, host interface 3532 is a PCIe interface. In at least one embodiment, the host interface 3532 may be a proprietary communication interface or communication structure. In at least one embodiment, the GPGPU 3530 receives commands from a host processor and uses a global scheduler 3534 to distribute threads of execution associated with those commands to a set of compute clusters 3536A-3536H. In at least one embodiment, the compute clusters 3536A-3536H share a cache memory 3538. In at least one embodiment, cache 3538 may serve as a higher level cache for caches within compute clusters 3536A-3536H.

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die GPGPU 3530 Speicher 3544A-3544B, der über einen Satz von Speichersteuerungen 3542A-3542B mit den Rechenclustern 3536A-3536H gekoppelt ist. In mindestens einer Ausführungsform kann der Speicher 3544A-3544B verschiedene Arten von Speichervorrichtungen beinhalten, die DRAM oder Grafik-Direktzugriffsspeicher, wie etwa synchronen Grafik-Direktzugriffsspeicher („SGRAM“) beinhalten, der Speicher mit Grafik-Doppeldatenraten („GDDR“) beinhaltet.In at least one embodiment, GPGPU 3530 includes memory 3544A-3544B coupled to compute clusters 3536A-3536H via a set of memory controllers 3542A-3542B. In at least one embodiment, memory 3544A-3544B may include various types of memory devices that include DRAM or graphics random access memory, such as synchronous graphics random access memory ("SGRAM") that includes graphics double data rate ("GDDR") memory.

In mindestens einer Ausführungsform beinhalten die Rechencluster 3536A-3536H jeweils einen Satz von Grafikkernen, wie etwa den Grafikkern 3500 aus 35A, der mehrere Arten von Ganzzahl- und Gleitkomma-Logikeinheiten beinhalten kann, die Berechnungsoperationen mit einer Reihe von Genauigkeiten durchführen können, die für Berechnungen in Verbindung mit CUDA-Programmen geeignete beinhalten. Zum Beispiel kann in mindestens einer Ausführungsform mindestens eine Teilmenge von Gleitkommaeinheiten in jedem der Rechencluster 3536A-3536H konfiguriert sein, um 16-Bit- oder 32-Bit-Gleitkommaoperationen durchzuführen, während eine andere Teilmenge von Gleitkommaeinheiten konfiguriert sein kann, um 64-Bit-Gleitkommaoperationen durchzuführen.In at least one embodiment, compute clusters 3536A-3536H each include a set of graphics cores, such as graphics core 3500 35A , which can include several types of integer and floating-point logic units capable of performing computational operations at a range of precisions, including those appropriate for computations associated with CUDA programs. For example, in at least one embodiment, at least a subset of floating point units in each of compute clusters 3536A-3536H may be configured to perform 16-bit or 32-bit floating point operations, while another subset of floating point units may be configured to perform 64-bit perform floating point operations.

In mindestens einer Ausführungsform können mehrere Instanzen der GPGPU 3530 so konfiguriert sein, dass sie als Rechencluster arbeiten. In mindestens einer Ausführungsform können die Rechencluster 3536A-3536H alle technisch machbaren Kommunikationstechniken für die Synchronisation und den Datenaustausch implementieren. In mindestens einer Ausführungsform kommunizieren mehrere Instanzen der GPGPU 3530 über die Host-Schnittstelle 3532. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die GPGPU 3530 einen E/A-Hub 3539, der die GPGPU 3530 mit einer GPU-Verbindung 3540 koppelt, die eine direkte Verbindung zu anderen Instanzen der GPGPU 3530 ermöglicht. In mindestens einer Ausführungsform ist die GPU-Verbindung 3540 an eine dedizierte GPU-zu-GPU-Brücke gekoppelt, die Kommunikation und Synchronisation zwischen mehreren Instanzen der GPGPU 3530 ermöglicht. In mindestens einer Ausführungsform ist die GPU-Verbindung 3540 mit einer Hochgeschwindigkeitszusammenschaltung gekoppelt, um Daten an andere GPGPUs 3530 oder Parallelprozessoren zu übertragen und von diesen zu empfangen. In mindestens einer Ausführungsform befinden sich mehrere Instanzen der GPGPU 3530 in separaten Datenverarbeitungssystemen und kommunizieren über eine Netzwerkvorrichtung, auf die über die Host-Schnittstelle 3532 zugegriffen werden kann. In mindestens einer Ausführungsform kann die GPU-Verknüpfung 3540 so konfiguriert sein, dass eine Verbindung zu einem Host-Prozessor zusätzlich zu oder alternativ zu der Host-Schnittstelle 3532 ermöglicht wird. In mindestens einer Ausführungsform kann die GPGPU 3530 konfiguriert sein, um ein CUDA-Programm auszuführen.In at least one embodiment, multiple instances of GPGPU 3530 may be configured to operate as a compute cluster. In at least one embodiment, the compute clusters 3536A-3536H can implement any technically feasible communication techniques for synchronization and data exchange. In at least one embodiment, multiple instances of the GPGPU 3530 communicate via the host interface 3532. In at least one embodiment, the GPGPU 3530 includes an I/O hub 3539 that couples the GPGPU 3530 to a GPU connection 3540 that connects directly to other instances of the GPGPU 3530. In at least one embodiment, GPU interconnect 3540 is coupled to a dedicated GPU-to-GPU bridge that enables communication and synchronization between multiple GPGPU 3530 instances. In at least one embodiment, GPU interconnect 3540 is coupled to a high-speed interconnect to transmit and receive data to and from other GPGPUs 3530 or parallel processors. In at least one embodiment, multiple instances of GPGPU 3530 reside in separate data processing systems and communicate through a network device accessible through host interface 3532 . In at least one embodiment, GPU link 3540 may be configured to enable connection to a host processor in addition to or as an alternative to host interface 3532 . In at least one embodiment, GPGPU 3530 may be configured to run a CUDA program.

36A veranschaulicht einen Parallelprozessor 3600 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform können verschiedene Komponenten des Parallelprozessors 3600 unter Verwendung einer oder mehrerer integrierten Schaltungsvorrichtungen implementiert sein, wie etwa programmierbare Prozessoren, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen („ASICs“) oder FPGAs. 36A 12 illustrates a parallel processor 3600 in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, various components of parallel processor 3600 may be implemented using one or more integrated circuit devices, such as programmable processors, application specific integrated circuits ("ASICs"), or FPGAs.

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Parallelprozessor 3600 eine Parallelverarbeitungseinheit 3602. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die Parallelverarbeitungseinheit 3602 eine E/A-Einheit 3604, die Kommunikation mit anderen Vorrichtungen ermöglicht, einschließlich anderer Instanzen der Parallelverarbeitungseinheit 3602. In mindestens einer Ausführungsform kann die E/A-Einheit 3604 direkt mit anderen Vorrichtungen verbunden sein. In mindestens einer Ausführungsform ist die E/A-Einheit 3604 über die Verwendung einer Hub- oder Switch-Schnittstelle, wie zum Beispiel des Speicher-Hubs 605, mit anderen Vorrichtungen verbunden. In mindestens einer Ausführungsform bilden Verbindungen zwischen dem Speicher-Hub 605 und der E/A-Einheit 3604 eine Kommunikationsverbindung. In mindestens einer Ausführungsform ist die E/A-Einheit 3604 mit einer Host-Schnittstelle 3606 und einer Speicherkreuzschiene 3616 verbunden, wobei die Host-Schnittstelle 3606 Befehle empfängt, die auf das Durchführen von Verarbeitungsoperationen gerichtet sind, und die Speicherkreuzschiene 3616 Befehle empfängt, die auf das Durchführen von Speicheroperationen gerichtet sind.In at least one embodiment, parallel processor 3600 includes a parallel processing unit 3602. In at least one embodiment, parallel processing unit 3602 includes an I/O unit 3604 that enables communication with other devices, including other instances of parallel processing unit 3602. In at least one embodiment, the I/O may A unit 3604 may be connected directly to other devices. In at least one embodiment, I/O unit 3604 is connected to other devices through the use of a hub or switch interface, such as storage hub 605 . In at least one embodiment, connections between storage hub 605 and I/O device 3604 form a communication link. In at least one embodiment, the I/O unit 3604 is coupled to a host interface 3606 and a memory crossbar 3616, where the host interface 3606 receives commands directed to performing processing operations and the memory crossbar 3616 receives commands that are directed to performing memory operations.

In mindestens einer Ausführungsform kann, wenn die Host-Schnittstelle 3606 einen Befehlspuffer über die E/A-Einheit 3604 empfängt, die Host-Schnittstelle 3606 Arbeitsoperationen zum Durchführen dieser Befehle an ein Frontend 3608 richten. In mindestens einer Ausführungsform ist das Frontend 3608 mit einem Scheduler 3610 gekoppelt, der so konfiguriert ist, dass er Befehle oder andere Arbeitselemente an ein Verarbeitungsarray 3612 verteilt. In mindestens einer Ausführungsform stellt der Scheduler 3610 sicher, dass das Verarbeitungsarray 3612 richtig konfiguriert ist und sich in einem gültigen Status befindet, bevor Tasks an das Verarbeitungsarray 3612 verteilt werden. In mindestens einer Ausführungsform ist der Scheduler 3610 über Firmware-Logik implementiert, die auf einem Mikrocontroller ausgeführt wird. In mindestens einer Ausführungsform ist der durch eine Mikrosteuerung implementierte Scheduler 3610 konfigurierbar, um komplexe Planungs- und Arbeitsverteilungsoperationen mit grober und feiner Granularität durchzuführen, was eine schnelle Vorwegnahme und Kontextumschaltung von Threads ermöglicht, die auf dem Verarbeitungsarray 3612 ausgeführt werden. In mindestens einer Ausführungsform kann die Host-Software Arbeitslasten für die Planung auf dem Verarbeitungsarray 3612 über eine von mehreren Grafikverarbeitungs-Doorbells prüfen. In mindestens einer Ausführungsform können Arbeitslasten dann durch die Logik des Schedulers 3610 innerhalb einer Mikrosteuerung, die den Scheduler 3610 beinhaltet, automatisch über das Verarbeitungsarray 3612 verteilt werden.In at least one embodiment, when the host interface 3606 receives a command buffer via the I/O device 3604, the host interface 3606 can direct operations to a front end 3608 to perform those commands. In at least one embodiment, the front end 3608 is coupled to a scheduler 3610 configured to dispatch commands or other work items to a processing array 3612 . In at least one embodiment, the scheduler 3610 ensures that the processing array 3612 is properly configured and is in a valid state before tasks are dispatched to the processing array 3612. In at least one embodiment, scheduler 3610 is implemented via firmware logic running on a microcontroller. In at least one embodiment, the microcontroller-implemented scheduler 3610 is configurable to perform complex scheduling and work distribution operations at coarse and fine granularity, allowing for fast anticipation and context switching of threads executing on the processing array 3612. In at least one embodiment, the host software may examine workloads for scheduling on the processing array 3612 via one of a number of graphics processing doorbells. In at least one embodiment, workloads may then be automatically distributed across processing array 3612 by scheduler 3610 logic within a microcontroller that includes scheduler 3610 .

In mindestens einer Ausführungsform kann das Verarbeitungsarray 3612 bis zu „N“ Cluster beinhalten (z. B. Cluster 3614A, Cluster 3614B bis Cluster 3614N). In mindestens einer Ausführungsform kann jeder Cluster 3614A-3614N des Verarbeitungsarrays 3612 eine große Anzahl gleichzeitiger Threads ausführen. In mindestens einer Ausführungsform kann der Scheduler 3610 den Clustern 3614A-3614N des Verarbeitungsarrays 3612 unter Verwendung verschiedener Planungs- und/oder Arbeitsverteilungsalgorithmen Arbeit zuweisen, die abhängig von der für jede Art von Programm oder Berechnung entstehenden Arbeitslasten variieren können. In mindestens einer Ausführungsform kann die Planung dynamisch durch den Scheduler 3610 gehandhabt werden oder kann teilweise durch die Compilerlogik während der Kompilierung der Programmlogik unterstützt werden, die für die Ausführung durch das Verarbeitungsarray 3612 konfiguriert ist. In mindestens einer Ausführungsform können unterschiedliche Cluster 3614A-3614N des Verarbeitungsarrays 3612 zum Verarbeiten unterschiedlicher Arten von Programmen oder zum Durchführen unterschiedlicher Arten von Berechnungen zugewiesen werden.In at least one embodiment, processing array 3612 may include up to "N" clusters (e.g., cluster 3614A, cluster 3614B, through cluster 3614N). In at least one embodiment, each cluster 3614A-3614N of processing array 3612 can execute a large number of concurrent threads. In at least one embodiment, scheduler 3610 may assign work to clusters 3614A-3614N of processing array 3612 using various scheduling and/or work distribution algorithms, which may vary depending on the workloads encountered for each type of program or computation. In at least one embodiment, scheduling may be handled dynamically by scheduler 3610 or may be assisted in part by compiler logic during compilation of the program logic configured for processing array 3612 to execute. In at least one embodiment, different clusters 3614A-3614N of processing array 3612 may be assigned to process different types of programs or perform different types of calculations.

In mindestens einer Ausführungsform kann das Verarbeitungsarray 3612 konfiguriert sein, um verschiedene Arten von Parallelverarbeitungsoperationen durchzuführen. In mindestens einer Ausführungsform ist das Verarbeitungsarray 3612 konfiguriert, um Allzweck-Parallelrechenoperationen durchzuführen. In mindestens einer Ausführungsform kann das Verarbeitungsarray 3612 Logik zum Ausführen von Verarbeitungstasks beinhalten, was das Filtern von Video- und/oder Audiodaten, das Durchführen von Modellierungsoperationen, einschließlich Physikoperationen, und das Durchführen von Datentransformationen beinhaltet.In at least one embodiment, processing array 3612 may be configured to perform various types of parallel processing operations. In at least one embodiment, processing array 3612 is configured to perform general purpose parallel computing operations. In at least one embodiment, processing array 3612 may include logic to perform processing tasks, including filtering video and/or audio data, performing modeling operations including physics operations, and performing data transformations.

In mindestens einer Ausführungsform ist das Verarbeitungsarray 3612 konfiguriert, um parallele Grafikverarbeitungsoperationen durchzuführen. In mindestens einer Ausführungsform kann das Verarbeitungsarray 3612 zusätzliche Logik beinhalten, um die Ausführung derartiger Grafikverarbeitungsoperationen zu unterstützen, was Texturabtastlogik, um Texturoperationen durchzuführen, sowie Tessellationslogik und andere Vertex-Verarbeitungslogik beinhaltet, ohne darauf beschränkt zu sein. In mindestens einer Ausführungsform kann das Verarbeitungsarray 3612 konfiguriert sein, um grafikverarbeitungsbezogene Shader-Programme auszuführen, wie etwa Vertex-Shader, Tessellation-Shader, Geometrie-Shader und Pixel-Shader, ohne darauf beschränkt zu sein. In mindestens einer Ausführungsform kann die Parallelverarbeitungseinheit 3602 Daten aus dem Systemspeicher über die E/A-Einheit 3604 zur Verarbeitung übermitteln. In mindestens einer Ausführungsform können während der Verarbeitung übertragene Daten während der Verarbeitung im chipinternen Speicher (z. B. Parallelprozessorspeicher 3622) gespeichert und dann in den Systemspeicher zurückgeschrieben werden.In at least one embodiment, processing array 3612 is configured to perform parallel graphics processing operations. In at least one embodiment, the processing array 3612 may include additional logic to support the execution of such graphics processing operations, including but not limited to texture scanning logic to perform texture operations, as well as tessellation logic and other vertex processing logic. In at least one embodiment, processing array 3612 may be configured to execute graphics processing related shader programs such as, but not limited to, vertex shaders, tessellation shaders, geometry shaders, and pixel shaders. In at least one embodiment, parallel processing unit 3602 may transmit data from system memory via I/O unit 3604 for processing. In at least one embodiment, data transmitted during processing may be im stored on-chip memory (e.g., 3622 parallel processor memory) and then written back to system memory.

In mindestens einer Ausführungsform kann, wenn die Parallelverarbeitungseinheit 3602 verwendet wird, um eine Grafikverarbeitung durchzuführen, der Scheduler 3610 konfiguriert sein, um eine Verarbeitungsarbeitslast in ungefähr gleich große Tasks aufzuteilen, um eine bessere Verteilung von Grafikverarbeitungsoperationen auf mehrere Cluster 3614A-3614N des Verarbeitungsarrays 3612 zu ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform können Teile des Verarbeitungsarrays 3612 konfiguriert sein, um unterschiedliche Verarbeitungsarten durchzuführen. In mindestens einer Ausführungsform kann ein erster Abschnitt konfiguriert sein, um Vertex-Shading und Topologieerzeugung durchzuführen, kann ein zweiter Abschnitt konfiguriert sein, um Tessellation und Geometrie-Shading durchzuführen, und kann ein dritter Abschnitt konfiguriert sein, um Pixel-Shading oder andere Bildschirmraumoperationen durchzuführen, um ein gerendertes Bild zur Anzeige zu erzeugen. In mindestens einer Ausführungsform können Zwischendaten, die durch einen oder mehrere der Cluster 3614A-3614N erzeugt werden, in Puffern gespeichert werden, um zu ermöglichen, dass Zwischendaten zwischen den Clustern 3614A-3614N zur weiteren Verarbeitung übertragen werden.In at least one embodiment, when the parallel processing unit 3602 is used to perform graphics processing, the scheduler 3610 can be configured to divide a processing workload into approximately equally sized tasks to better distribute graphics processing operations across multiple clusters 3614A-3614N of the processing array 3612 enable. In at least one embodiment, portions of processing array 3612 may be configured to perform different types of processing. In at least one embodiment, a first section may be configured to perform vertex shading and topology generation, a second section may be configured to perform tessellation and geometry shading, and a third section may be configured to perform pixel shading or other screen space operations to produce a rendered image for display. In at least one embodiment, intermediate data generated by one or more of clusters 3614A-3614N may be stored in buffers to allow intermediate data to be transferred between clusters 3614A-3614N for further processing.

In mindestens einer Ausführungsform kann das Verarbeitungsarray 3612 auszuführende Verarbeitungstasks über den Scheduler 3610 empfangen, der Verarbeitungstasks definierende Befehle vom Frontend 3608 empfängt. In mindestens einer Ausführungsform können Verarbeitungstasks Indizes von zu verarbeitenden Daten beinhalten, z. B. Oberflächen(Patch)-Daten, Primitivdaten, Vertex-Daten und/oder Pixeldaten sowie Statusparameter und Befehle, die definieren, wie Daten verarbeitet werden sollen (z. B. welches Programm ausgeführt werden soll). In mindestens einer Ausführungsform kann der Scheduler 3610 konfiguriert sein, um Indizes abzurufen, die Tasks entsprechen, oder kann Indizes von dem Frontend 3608 empfangen. In mindestens einer Ausführungsform kann das Frontend 3608 konfiguriert sein, um sicherzustellen, dass das Verarbeitungsarray 3612 in einen gültigen Zustand konfiguriert ist, bevor eine durch eingehende Befehlspuffer (z. B. Stapelpuffer, Push-Puffer usw.) spezifizierte Arbeitslast initiiert wird.In at least one embodiment, processing array 3612 may receive processing tasks to be executed via scheduler 3610, which receives processing task-defining commands from front end 3608. In at least one embodiment, processing tasks may include indices of data to be processed, e.g. B. surface (patch) data, primitive data, vertex data and/or pixel data as well as state parameters and commands that define how data should be processed (e.g. which program should be executed). In at least one embodiment, scheduler 3610 may be configured to retrieve indices corresponding to tasks or may receive indices from front end 3608 . In at least one embodiment, the front end 3608 may be configured to ensure that the processing array 3612 is configured to a valid state before initiating a workload specified by incoming command buffers (e.g., stack buffers, push buffers, etc.).

In mindestens einer Ausführungsform kann jede von einer oder mehreren Instanzen der Parallelverarbeitungseinheit 3602 mit dem Parallelprozessorspeicher 3622 gekoppelt sein. In mindestens einer Ausführungsform kann auf den Parallelprozessorspeicher 3622 über die Speicherkreuzschiene 3616 zugegriffen werden, die Speicheranforderungen von dem Verarbeitungsarray 3612 sowie von der E/A-Einheit 3604 empfangen kann. In mindestens einer Ausführungsform kann die Speicherkreuzschiene 3616 über eine Speicherschnittstelle 3618 auf den Parallelprozessorspeicher 3622 zugreifen. In mindestens einer Ausführungsform kann die Speicherschnittstelle 3618 mehrere Partitionseinheiten (z. B. Partitionseinheit 3620A, Partitionseinheit 3620B bis Partitionseinheit 3620N) beinhalten, die jeweils an einen Abschnitt (z. B. Speichereinheit) des Parallelprozessorspeichers 3622 gekoppelt werden können. In mindestens einer Ausführungsform ist eine Anzahl der Partitionseinheiten 3620A-3620N so konfiguriert, dass sie gleich einer Anzahl von Speichereinheiten ist, sodass eine erste Partitionseinheit 3620A eine entsprechende erste Speichereinheit 3624A aufweist, eine zweite Partitionseinheit 3620B eine entsprechende Speichereinheit 3624B aufweist und eine N-te Partitionseinheit 3620N eine entsprechende N-te Speichereinheit 3624N aufweist. In mindestens einer Ausführungsform darf eine Anzahl der Partitionseinheiten 3620A-3620N nicht gleich einer Anzahl der Speichervorrichtungen sein.In at least one embodiment, each of one or more instances of parallel processing unit 3602 may be coupled to parallel processor memory 3622 . In at least one embodiment, parallel processor memory 3622 may be accessed via memory crossbar 3616, which may receive memory requests from processing array 3612 as well as I/O unit 3604. In at least one embodiment, memory crossbar 3616 may access parallel processor memory 3622 through memory interface 3618 . In at least one embodiment, memory interface 3618 may include multiple partition units (e.g., partition unit 3620A, partition unit 3620B through partition unit 3620N), each of which may be coupled to a portion (e.g., memory unit) of parallel processor memory 3622. In at least one embodiment, a number of partition units 3620A-3620N is configured to be equal to a number of storage units such that a first partition unit 3620A has a corresponding first storage unit 3624A, a second partition unit 3620B has a corresponding storage unit 3624B, and an Nth Partition unit 3620N has a corresponding Nth storage unit 3624N. In at least one embodiment, a number of partition units 3620A-3620N must not equal a number of storage devices.

In mindestens einer Ausführungsform können die Speichereinheiten 3624A-3624N verschiedene Arten von Speichervorrichtungen beinhalten, die DRAM oder Grafik-Direktzugriffsspeicher, wie etwa SGRAM beinhalten, der GDDR-Speicher beinhaltet. In mindestens einer Ausführungsform können die Speichereinheiten 3624A-3624N auch 3D-Stapelspeicher beinhalten, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Speicher mit hoher Bandbreite (high bandwidth memory - „HBM“). In mindestens einer Ausführungsform können Rendering-Ziele, wie etwa Bildspeicher oder Texturkarten, über die Speichereinheiten 3624A-3624N hinweg gespeichert werden, was es den Partitionseinheiten 3620A-3620N ermöglicht, Abschnitte jedes Rendering-Ziels parallel zu schreiben, um die verfügbare Bandbreite des Parallelprozessorspeichers 3622 effizient zu nutzen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine lokale Instanz des Parallelprozessorspeichers 3622 zugunsten einer vereinheitlichten Speicherausgestaltung ausgeschlossen werden, die Systemspeicher in Verbindung mit lokalem Cache-Speicher nutzt.In at least one embodiment, memory units 3624A-3624N may include various types of memory devices, including DRAM or graphics random access memory, such as SGRAM, which includes GDDR memory. In at least one embodiment, memory units 3624A-3624N may also include 3D stack memory, including but not limited to high bandwidth memory ("HBM"). In at least one embodiment, rendering targets, such as frame buffers or texture maps, may be stored across memory units 3624A-3624N, allowing partition units 3620A-3620N to write portions of each rendering target in parallel to utilize the available bandwidth of parallel processor memory 3622 to use efficiently. In at least one embodiment, a local instance of parallel processor memory 3622 may be eliminated in favor of a unified memory design that utilizes system memory in conjunction with local cache memory.

In mindestens einer Ausführungsform kann ein beliebiger der Cluster 3614A-3614N des Verarbeitungsarrays 3612 Daten verarbeiten, die in beliebige der Speichereinheiten 3624A-3624N innerhalb des Parallelprozessorspeichers 3622 geschrieben werden. In mindestens einer Ausführungsform kann die Speicherkreuzschiene 3616 so konfiguriert sein, dass sie eine Ausgabe jedes Clusters 3614A-3614N an eine beliebige Partitionseinheit 3620A-3620N oder an einen anderen Cluster 3614A-3614N übermittelt, der zusätzliche Verarbeitungsoperationen an einer Ausgabe ausführen kann. In mindestens einer Ausführungsform kann jeder Cluster 3614A-3614N durch die Speicherkreuzschiene 3616 mit der Speicherschnittstelle 3618 kommunizieren, um aus verschiedenen externen Speichervorrichtungen zu lesen oder in diese zu schreiben. In mindestens einer Ausführungsform weist die Speicherkreuzschiene 3616 eine Verbindung mit der Speicherschnittstelle 3618 auf, um mit der E/A-Einheit 3604 zu kommunizieren, sowie eine Verbindung mit einer lokalen Instanz des Parallelprozessorspeichers 3622, was es den Verarbeitungseinheiten innerhalb der unterschiedlichen Cluster 3614A-3614N ermöglicht, mit Systemspeicher oder anderem Speicher zu kommunizieren, der nicht lokal zu der Parallelverarbeitungseinheit 3602 ist. In mindestens einer Ausführungsform kann die Speicherkreuzschiene 3616 virtuelle Kanäle verwenden, um Verkehrsströme zwischen Clustern 3614A-3614N und Partitionseinheiten 3620A-3620N zu trennen.In at least one embodiment, any of clusters 3614A-3614N of processing array 3612 may process data written to any of storage units 3624A-3624N within parallel processor memory 3622. In at least one embodiment, memory crossbar 3616 may be configured to output each cluster 3614A-3614N to a to any partition unit 3620A-3620N or to another cluster 3614A-3614N that can perform additional processing operations on an output. In at least one embodiment, each cluster 3614A-3614N can communicate with storage interface 3618 through storage crossbar 3616 to read from or write to various external storage devices. In at least one embodiment, memory crossbar 3616 has a connection to memory interface 3618 to communicate with I/O device 3604 and a connection to a local instance of parallel processor memory 3622, allowing processing units within different clusters 3614A-3614N allows to communicate with system memory or other memory that is not local to the parallel processing unit 3602. In at least one embodiment, storage crossbar 3616 may use virtual channels to separate traffic flows between clusters 3614A-3614N and partition units 3620A-3620N.

In mindestens einer Ausführungsform können mehrere Instanzen der Parallelverarbeitungseinheit 3602 auf einer einzelnen Erweiterungskarte bereitgestellt sein oder mehrere Erweiterungskarten zusammengeschaltet sein. In mindestens einer Ausführungsform können unterschiedliche Instanzen der Parallelverarbeitungseinheit 3602 so konfiguriert sein, dass sie zusammenarbeiten, auch wenn die unterschiedlichen Instanzen unterschiedliche Anzahlen von Verarbeitungskernen, unterschiedliche Mengen von lokalem Parallelprozessorspeicher und/oder andere Konfigurationsunterschiede aufweisen. In mindestens einer Ausführungsform können einige Instanzen der Parallelverarbeitungseinheit 3602 Gleitkommaeinheiten mit höherer Genauigkeit in Bezug auf andere Instanzen beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform können Systeme, die eine oder mehrere Instanzen der Parallelverarbeitungseinheit 3602 oder des Parallelprozessors 3600 einbeziehen, in einer Vielfalt von Konfigurationen und Formfaktoren implementiert sein, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Desktop-, Laptop- oder tragbarer Personalcomputer, Server, Arbeitsstationen, Spielekonsolen und/oder eingebetteter Systeme.In at least one embodiment, multiple instances of parallel processing unit 3602 may be provided on a single expansion card, or multiple expansion cards may be interconnected. In at least one embodiment, different instances of parallel processing unit 3602 may be configured to work together even if the different instances have different numbers of processing cores, different amounts of local parallel processor memory, and/or other configuration differences. In at least one embodiment, some instances of parallel processing unit 3602 may include higher precision floating point units relative to other instances. In at least one embodiment, systems incorporating one or more instances of parallel processing unit 3602 or parallel processor 3600 may be implemented in a variety of configurations and form factors including, but not limited to, desktop, laptop, or portable personal computers, servers, workstations , game consoles and/or embedded systems.

36B veranschaulicht einen Verarbeitungscluster 3694 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform ist der Verarbeitungscluster 3694 in einer Parallelverarbeitungseinheit beinhaltet. In mindestens einer Ausführungsform ist der Verarbeitungscluster 3694 einer der Verarbeitungscluster 3614A-3614N aus 36. In mindestens einer Ausführungsform kann der Verarbeitungscluster 3694 so konfiguriert sein, dass er viele Threads parallel ausführt, wobei sich der Begriff „Thread“ auf eine Instanz eines konkreten Programms bezieht, die an einem konkreten Satz von Eingabedaten ausgeführt wird. In mindestens einer Ausführungsform werden Ausgabetechniken für Single-Instruction-Multiple-Data(„SIMD“)-Anweisungen verwendet, um die parallele Ausführung einer großen Anzahl von Threads zu unterstützen, ohne mehrere unabhängige Anweisungseinheiten bereitzustellen. In mindestens einer Ausführungsform werden Single-Instruction-Multiple-Thread(„SIMT“)-Techniken verwendet, um die parallele Ausführung einer großen Anzahl von im Allgemeinen synchronisierten Threads zu unterstützen, wobei eine gemeinsame Anweisungseinheit verwendet wird, die so konfiguriert ist, dass sie Anweisungen an einen Satz von Verarbeitungs-Engines innerhalb jedes Verarbeitungsclusters 3694 ausgibt. 36B 3694 illustrates a processing cluster 3694 in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, the processing cluster 3694 is included in a parallel processing unit. In at least one embodiment, processing cluster 3694 is one of processing clusters 3614A-3614N 36 . In at least one embodiment, processing cluster 3694 may be configured to execute many threads in parallel, where the term "thread" refers to an instance of a specific program that is executed on a specific set of input data. In at least one embodiment, Single Instruction Multiple Data ("SIMD") instruction issue techniques are used to support parallel execution of large numbers of threads without providing multiple independent instruction units. In at least one embodiment, single-instruction-multiple-thread ("SIMT") techniques are used to support parallel execution of a large number of generally synchronized threads using a common instruction unit configured to issues instructions to a set of processing engines within each processing cluster 3694 .

In mindestens einer Ausführungsform kann die Operation des Verarbeitungsclusters 3694 über einen Pipelinemanager 3632 gesteuert werden, der die Verarbeitungs-Tasks auf die SIMT-Parallelprozessoren verteilt. In mindestens einer Ausführungsform empfängt der Pipelinemanager 3632 Anweisungen von dem Scheduler 3610 aus 36 und verwaltet die Ausführung dieser Anweisungen über einen Grafik-Multiprozessor 3634 und/oder eine Textureinheit 3636. In mindestens einer Ausführungsform ist der Grafik-Multiprozessor 3634 eine beispielhafte Instanz eines SIMT-Parallelprozessors. In mindestens einer Ausführungsform können jedoch verschiedene Arten von SIMT-Parallelprozessoren mit unterschiedlichen Architekturen innerhalb des Verarbeitungsclusters 3694 beinhaltet sein. In mindestens einer Ausführungsform können eine oder mehrere Instanzen des Grafik-Multiprozessors 3634 innerhalb des Verarbeitungsclusters 3694 beinhaltet sein. In mindestens einer Ausführungsform kann der Grafik-Multiprozessor 3634 Daten verarbeiten und eine Datenkreuzschiene 3640 kann verwendet werden, um verarbeitete Daten an eines von mehreren möglichen Zielen, einschließlich anderer Shader-Einheiten, zu verteilen. In mindestens einer Ausführungsform kann der Pipelinemanager 3632 die Verteilung von verarbeiteten Daten erleichtern, indem er Ziele für zu verteilende verarbeitete Daten über die Datenkreuzschiene 3640 vorgibt.In at least one embodiment, the operation of the processing cluster 3694 may be controlled via a pipeline manager 3632 that distributes processing tasks among the SIMT parallel processors. In at least one embodiment, the pipeline manager 3632 receives instructions from the scheduler 3610 36 and manages the execution of those instructions via a graphics multiprocessor 3634 and/or a texture unit 3636. In at least one embodiment, the graphics multiprocessor 3634 is an example instance of a SIMT parallel processor. However, in at least one embodiment, different types of SIMT parallel processors with different architectures may be included within the processing cluster 3694. In at least one embodiment, one or more instances of graphics multiprocessor 3634 may be included within processing cluster 3694 . In at least one embodiment, the graphics multiprocessor 3634 can process data and a data crossbar 3640 can be used to distribute processed data to any of a number of possible destinations, including other shader units. In at least one embodiment, pipeline manager 3632 may facilitate the distribution of processed data by specifying destinations for processed data to be distributed across data crossbar 3640 .

In mindestens einer Ausführungsform kann jeder Grafik-Multiprozessor 3634 innerhalb des Verarbeitungsclusters 3694 einen identischen Satz von funktioneller Ausführungslogik (z. B. arithmetisch-logische Einheiten, Lade/Speicher-Einheiten (load/store units - „LSUs“) usw.) beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform kann funktionelle Ausführungslogik pipelineartig konfiguriert sein, wobei neue Anweisungen ausgegeben werden können, bevor vorherige Anweisungen abgeschlossen sind. In mindestens einer Ausführungsform unterstützt die funktionelle Ausführungslogik eine Vielfalt von Operationen, einschließlich Ganzzahl- und Gleitkommaarithmetik, Vergleichsoperationen, Boolescher Operationen, Bitverschiebung und Berechnung verschiedener algebraischer Funktionen. In mindestens einer Ausführungsform kann dieselbe Hardware einer funktionellen Einheit ausgenutzt werden, um unterschiedliche Operationen auszuführen, und eine beliebige Kombination von funktionellen Einheiten kann vorhanden sein.In at least one embodiment, each graphics multiprocessor 3634 within the processing cluster 3694 may include an identical set of functional execution logic (e.g., arithmetic logic units, load/store units ("LSUs"), etc.). In at least one embodiment, functional execution logic may be configured in a pipelined manner, where new instructions may be issued before previous instructions complete. In at least one embodiment, the functional execution logic supports a variety of operations, including whole number and floating point arithmetic, comparison operations, Boolean operations, bit shifting and calculation of various algebraic functions. In at least one embodiment, the same functional unit hardware may be exploited to perform different operations, and any combination of functional units may be present.

In mindestens einer Ausführungsform stellen die an den Verarbeitungscluster 3694 übertragenen Anweisungen einen Thread dar. In mindestens einer Ausführungsform ist ein Satz von Threads, der über einen Satz von Parallelverarbeitungs-Engines ausgeführt wird, eine Thread-Gruppe. In mindestens einer Ausführungsform führt eine Thread-Gruppe ein Programm an unterschiedlichen Eingabedaten aus. In mindestens einer Ausführungsform kann jeder Thread innerhalb einer Thread-Gruppe einer anderen Verarbeitungs-Engine innerhalb des Grafik-Multiprozessors 3634 zugeordnet sein. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Thread-Gruppe weniger Threads beinhalten als eine Anzahl von Verarbeitungs-Engines innerhalb des Grafik-Multiprozessors 3634. Wenn eine Thread-Gruppe weniger Threads beinhaltet als eine Anzahl von Verarbeitungs-Engines, können in mindestens einer Ausführungsform eine oder mehrere der Verarbeitungs-Engines während der Zyklen, in denen diese Thread-Gruppe verarbeitet wird, inaktiv sein. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Thread-Gruppe auch mehr Threads beinhalten als eine Anzahl von Verarbeitungs-Engines innerhalb des Grafik-Multiprozessors 3634. Wenn eine Thread-Gruppe mehr Threads als eine Anzahl von Verarbeitungs-Engines innerhalb des Grafik-Multiprozessors 3634 beinhaltet, kann das Verarbeiten in mindestens einer Ausführungsform über aufeinanderfolgende Taktzyklen durchgeführt werden. In mindestens einer Ausführungsform können mehrere Thread-Gruppen nebenläufig auf einem Grafik-Multiprozessor 3634 ausgeführt werden.In at least one embodiment, the instructions submitted to processing cluster 3694 constitute a thread. In at least one embodiment, a set of threads executed across a set of parallel processing engines is a thread group. In at least one embodiment, a thread group executes a program on different input data. In at least one embodiment, each thread within a thread group may be associated with a different processing engine within the 3634 graphics multiprocessor. In at least one embodiment, a thread group may include fewer threads than a number of processing engines within the graphics multiprocessor 3634. If a thread group includes fewer threads than a number of processing engines, in at least one embodiment, one or more of the processing engines to be idle during the cycles in which this thread group is processed. In at least one embodiment, a thread group may also include more threads than a number of processing engines within graphics multiprocessor 3634. If a thread group includes more threads than a number of processing engines within graphics multiprocessor 3634, it may the processing may be performed over consecutive clock cycles in at least one embodiment. In at least one embodiment, multiple thread groups may execute concurrently on a 3634 graphics multiprocessor.

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Grafik-Multiprozessor 3634 einen internen Cache-Speicher zum Durchführen von Lade- und Speicheroperationen. In mindestens einer Ausführungsform kann der Grafik-Multiprozessor 3634 auf einen internen Cache verzichten und einen Cache-Speicher (z. B. L1-Cache 3648) innerhalb des Verarbeitungsclusters 3694 verwenden. In mindestens einer Ausführungsform hat jeder Grafik-Multiprozessor 3634 auch Zugriff auf Ebene-2(„L2“)-Caches innerhalb von Partitionseinheiten (z. B. Partitionseinheiten 3620A-3620N aus 36A), die von allen Verarbeitungsclustern 3694 gemeinsam genutzt werden und zum Übermitteln von Daten zwischen Threads verwendet werden können. In mindestens einer Ausführungsform kann der Grafik-Multiprozessor 3634 auch auf den globalen chipexternen Speicher zugreifen, der einen oder mehrere von lokalem Parallelprozessorspeicher und/oder Systemspeicher beinhalten kann. In mindestens einer Ausführungsform kann ein beliebiger Speicher, der zu der Parallelverarbeitungseinheit 3602 extern ist, als globaler Speicher verwendet werden. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Verarbeitungscluster 3694 mehrere Instanzen des Grafik-Multiprozessors 3634, die gemeinsame Anweisungen und Daten gemeinsam nutzen können, die im L1-Cache 3648 gespeichert sein können.In at least one embodiment, the 3634 graphics multiprocessor includes internal cache memory for performing load and store operations. In at least one embodiment, the graphics multiprocessor 3634 may forego an internal cache and use cache memory (e.g., L1 cache 3648) within the processing cluster 3694. In at least one embodiment, each graphics multiprocessor 3634 also has access to level 2 ("L2") caches within partition units (e.g., partition units 3620A-3620N 36A ) that are shared by all processing clusters 3694 and can be used to transfer data between threads. In at least one embodiment, the graphics multiprocessor 3634 may also access global off-chip memory, which may include one or more of local parallel processor memory and/or system memory. In at least one embodiment, any memory external to parallel processing unit 3602 can be used as global memory. In at least one embodiment, processing cluster 3694 includes multiple instances of graphics multiprocessor 3634 that may share common instructions and data that may be stored in L1 cache 3648 .

In mindestens einer Ausführungsform kann jeder Verarbeitungscluster 3694 eine MMU 3645 beinhalten, die so konfiguriert ist, dass sie virtuelle Adressen auf physische Adressen abbildet. In mindestens einer Ausführungsform können sich eine oder mehrere Instanzen der MMU 3645 innerhalb der Speicherschnittstelle 3618 aus 36 befinden. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die MMU 3645 einen Satz von Seitentabelleneinträgen (page table entries - „PTEs“), der dazu verwendet wird, eine virtuelle Adresse auf eine physische Adresse einer Kachel abzubilden, sowie optional einen Cache-Zeilenindex. In mindestens einer Ausführungsform kann die MMU 3645 Adressübersetzungspuffer (translation lookaside buffers - „TLBs“) oder Caches beinhalten, die sich innerhalb des Grafik-Multiprozessors 3634 oder des L1 - Caches 3648 oder des Verarbeitungsclusters 3694 befinden können. In mindestens einer Ausführungsform wird eine physische Adresse verarbeitet, um die Oberflächendaten-Zugriffslokalität zu verteilen, um eine effiziente Anforderungsverschachtelung zwischen den Partitionseinheiten zu ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform kann ein Cache-Zeilenindex verwendet werden, um zu bestimmen, ob eine Anforderung für eine Cache-Zeile ein Treffer oder ein Fehler ist.In at least one embodiment, each processing cluster 3694 may include an MMU 3645 configured to map virtual addresses to physical addresses. In at least one embodiment, one or more instances of MMU 3645 may reside within memory interface 3618 36 condition. In at least one embodiment, MMU 3645 includes a set of page table entries ("PTEs") used to map a virtual address to a physical address of a tile, and optionally a cache line index. In at least one embodiment, the MMU 3645 may include translation lookaside buffers ("TLBs") or caches, which may reside within the graphics multiprocessor 3634 or the L1 cache 3648 or the processing cluster 3694. In at least one embodiment, a physical address is processed to distribute surface data access locality to enable efficient request interleaving between partition units. In at least one embodiment, a cache line index may be used to determine whether a request for a cache line is a hit or a miss.

In mindestens einer Ausführungsform kann der Verarbeitungscluster 3694 derart konfiguriert sein, dass jeder Grafik-Multiprozessor 3634 an eine Textureinheit 3636 zum Durchführen von Texturabbildungsoperationen gekoppelt ist, z. B. zum Bestimmen von Texturabtastpositionen, Lesen von Texturdaten und Filtern von Texturdaten. In mindestens einer Ausführungsform werden die Texturdaten aus einem internen Textur-L1-Cache (nicht gezeigt) oder aus einem L1-Cache innerhalb des Grafik-Multiprozessors 3634 gelesen und je nach Bedarf aus einem L2-Cache, dem lokalen Parallelprozessorspeicher oder dem Systemspeicher abgerufen. In mindestens einer Ausführungsform gibt jeder Grafik-Multiprozessor 3634 einen verarbeiteten Task an die Datenkreuzschiene 3640 aus, um einen verarbeiteten Task einem anderen Verarbeitungscluster 3694 zur weiteren Verarbeitung bereitzustellen oder um einen verarbeiteten Task über die Speicherkreuzschiene 3616 in einem L2-Cache, einem lokalen Parallelprozessorspeicher oder einem Systemspeicher zu speichern. In mindestens einer Ausführungsform ist eine Vorab-Rasteroperationseinheit (pre-raster operations unit - „PreROP“) 3642 so konfiguriert, dass sie Daten vom Grafik-Multiprozessor 3634 empfängt und die Daten an ROP-Einheiten leitet, die sich in den hierin beschriebenen Partitionseinheiten befinden können (z. B. Partitionseinheiten 3620A-3620N aus 36). In mindestens einer Ausführungsform kann PreROP 3642 Optimierungen für die Farbmischung durchführen, Pixelfarbdaten organisieren und Adressübersetzungen durchführen.In at least one embodiment, processing cluster 3694 may be configured such that each graphics multiprocessor 3634 is coupled to a texture unit 3636 for performing texture mapping operations, e.g. B. for determining texture sample positions, reading texture data and filtering texture data. In at least one embodiment, the texture data is read from an internal texture L1 cache (not shown) or from an L1 cache within the graphics multiprocessor 3634 and retrieved from an L2 cache, local parallel processor memory, or system memory as needed. In at least one embodiment, each graphics multiprocessor 3634 issues a processed task to the data crossbar 3640, to provide a processed task to another processing cluster 3694 for further processing, or to provide a processed task via the memory crossbar store rail 3616 in an L2 cache, local parallel processor memory, or system memory. In at least one embodiment, a pre-raster operations unit ("PreROP") 3642 is configured to receive data from the graphics multiprocessor 3634 and direct the data to ROP units located in the partition units described herein (e.g. partition units 3620A-3620N from 36 ). In at least one embodiment, PreROP 3642 may perform color mixing optimizations, organize pixel color data, and perform address translations.

36C veranschaulicht einen Grafikmultiprozessor 3696 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform ist der Grafikmultiprozessor 3696 der Grafikmultiprozessor 3634 aus 36B. In mindestens einer Ausführungsform ist der Grafik-Multiprozessor 3696 mit dem Pipelinemanager 3632 des Verarbeitungsclusters 3694 gekoppelt. In mindestens einer Ausführungsform weist der Grafik-Multiprozessor 3696 eine Ausführungspipeline auf, die einen Anweisungs-Cache 3652, eine Anweisungseinheit 3654, eine Adressabbildungseinheit 3656, eine Registerbank 3658, einen oder mehrere GPGPU-Kerne 3662 und eine oder mehrere LSUs 3666 beinhaltet, ohne darauf beschränkt zu sein. Die GPGPU-Kerne 3662 und die LSUs 3666 sind über eine Speicher- und Cache-Zusammenschaltung 3668 mit dem Cache-Speicher 3672 und dem gemeinsam genutzten Speicher 3670 gekoppelt. 36C 12 illustrates a graphics multiprocessor 3696 in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, the 3696 graphics multiprocessor and the 3634 graphics multiprocessor are off 36B . In at least one embodiment, graphics multiprocessor 3696 is coupled to pipeline manager 3632 of processing cluster 3694 . In at least one embodiment, the graphics multiprocessor 3696 has an execution pipeline that includes an instruction cache 3652, an instruction unit 3654, an address mapping unit 3656, a register bank 3658, one or more GPGPU cores 3662, and one or more LSUs 3666 to be limited. The GPGPU cores 3662 and the LSUs 3666 are coupled to the cache memory 3672 and the shared memory 3670 via a memory and cache interconnect 3668 .

In mindestens einer Ausführungsform empfängt der Anweisungs-Cache 3652 einen Strom aus auszuführenden Anweisungen von dem Pipelinemanager 3632. In mindestens einer Ausführungsform werden die Anweisungen im Anweisungs-Cache 3652 zwischengespeichert und von der Anweisungseinheit 3654 zur Ausführung versendet. In mindestens einer Ausführungsform kann die Anweisungseinheit 3654 Anweisungen als Thread-Gruppen (z. B. Warps) versenden, wobei jeder Thread der Thread-Gruppe einer anderen Ausführungseinheit innerhalb der GPGPU-Kerne 3662 zugeordnet ist. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Anweisung auf einen beliebigen von einem lokalen, gemeinsam genutzten oder globalen Adressraum zugreifen, indem sie eine Adresse innerhalb eines vereinheitlichten Adressraums vorgibt. In mindestens einer Ausführungsform kann die Adressabbildungseinheit 3656 verwendet werden, um Adressen in einem vereinheitlichten Adressraum in eine eindeutige Speicheradresse zu übersetzen, auf die durch die LSUs 3666 zugegriffen werden kann.In at least one embodiment, instruction cache 3652 receives a stream of instructions to be executed from pipeline manager 3632. In at least one embodiment, the instructions are cached in instruction cache 3652 and dispatched from instruction unit 3654 for execution. In at least one embodiment, the instruction unit 3654 may dispatch instructions as thread groups (e.g., warps), where each thread of the thread group is associated with a different execution unit within the GPGPU cores 3662 . In at least one embodiment, an instruction can access any of a local, shared, or global address space by specifying an address within a unified address space. In at least one embodiment, address mapping unit 3656 may be used to translate addresses in a unified address space into a unique memory address accessible by LSUs 3666.

In mindestens einer Ausführungsform stellt die Registerbank 3658 einen Satz von Registern für funktionelle Einheiten des Grafik-Multiprozessors 3696 bereit. In mindestens einer Ausführungsform stellt die Registerbank 3658 einen temporären Datenspeicher für Operanden bereit, die mit Datenwegen von funktionellen Einheiten (z. B. GPGPU-Kernen 3662, LSUs 3666) des Grafik-Multiprozessors 3696 verbunden sind. In mindestens einer Ausführungsform ist die Registerbank 3658 derart zwischen den einzelnen funktionellen Einheiten aufgeteilt, dass jeder funktionellen Einheit ein dedizierter Abschnitt der Registerbank 3658 zugewiesen ist. In mindestens einer Ausführungsform ist die Registerbank 3658 auf unterschiedliche Thread-Gruppen aufgeteilt, die durch den Grafik-Multiprozessor 3696 ausgeführt werden.In at least one embodiment, register bank 3658 provides a set of registers for graphics multiprocessor 3696 functional units. In at least one embodiment, register bank 3658 provides temporary data storage for operands associated with data paths of graphics multiprocessor 3696 functional units (e.g., GPGPU cores 3662, LSUs 3666). In at least one embodiment, the register bank 3658 is partitioned between the individual functional units such that each functional unit is assigned a dedicated portion of the register bank 3658. In at least one embodiment, register bank 3658 is divided among different thread groups executed by graphics multiprocessor 3696.

In mindestens einer Ausführungsform können die GPGPU-Kerne 3662 jeweils FPUs und/oder Ganzzahl-ALUs beinhalten, die zum Ausführen von Anweisungen des Grafik-Multiprozessors 3696 verwendet werden. Die GPGPU-Kerne 3662 können eine ähnliche Architektur aufweisen oder sich bezüglich der Architektur unterscheiden. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet ein erster Abschnitt der GPGPU-Kerne 3662 eine FPU mit einfacher Genauigkeit und eine Ganzzahl-ALU, während ein zweiter Abschnitt der GPGPU-Kerne 3662 eine FPU mit doppelter Genauigkeit beinhaltet. In mindestens einer Ausführungsform können FPUs den Standard IEEE 754-2008 für Fließkommaarithmetik implementieren oder Fließkommaarithmetik mit variabler Genauigkeit ermöglichen. In mindestens einer Ausführungsform kann der Grafik-Multiprozessor 3696 zusätzlich eine oder mehrere Festfunktions- oder Spezialfunktionseinheiten beinhalten, um spezifische Funktionen, wie etwa Operationen zum Kopieren von Rechtecken oder zur Pixelmischung, durchzuführen. In mindestens einer Ausführungsform können einer oder mehrere der GPGPU-Kerne 3662 auch Fest- oder Spezialfunktionslogik beinhalten.In at least one embodiment, the GPGPU cores 3662 may each include FPUs and/or integer ALUs that are used to execute graphics multiprocessor 3696 instructions. The GPGPU cores 3662 may be of similar architecture or differ in architecture. In at least one embodiment, a first portion of GPGPU cores 3662 includes a single-precision FPU and an integer ALU, while a second portion of GPGPU cores 3662 includes a double-precision FPU. In at least one embodiment, FPUs may implement the IEEE 754-2008 standard for floating point arithmetic or enable variable precision floating point arithmetic. In at least one embodiment, the 3696 graphics multiprocessor may additionally include one or more fixed or special purpose functional units to perform specific functions such as rectangle copying or pixel blending operations. In at least one embodiment, one or more of the GPGPU cores 3662 may also include fixed or special function logic.

In mindestens einer Ausführungsform beinhalten die GPGPU-Kerne 3662 SIMD-Logik, die dazu in der Lage ist, eine einzelne Anweisung an mehreren Datensätzen durchzuführen. In mindestens einer Ausführungsform können die GPGPU-Kerne 3662 SIMD4-, SIMD8- und SIMD16-Anweisungen physisch ausführen und SIMD1-, SIMD2- und SIMD32-Anweisungen logisch ausführen. In mindestens einer Ausführungsform können SIMD-Anweisungen für GPGPU-Kerne 3662 zur Kompilierzeit durch einen Shader-Compiler erzeugt werden oder automatisch erzeugt werden, wenn Programme ausgeführt werden, die für Single-Program-Multiple-Data(„SPMD“)- oder SIMT-Architekturen geschrieben und kompiliert wurden. In mindestens einer Ausführungsform können mehrere Threads eines für ein SIMT-Ausführungsmodell konfigurierten Programms über eine einzelne SIMD-Anweisung ausgeführt werden. In mindestens einer Ausführungsform können acht SIMT-Threads, welche die gleichen oder ähnliche Operationen durchführen, parallel über eine einzelne SIMD8-Logikeinheit ausgeführt werden.In at least one embodiment, GPGPU cores 3662 include SIMD logic capable of performing a single instruction on multiple data sets. In at least one embodiment, the GPGPU cores 3662 may physically execute SIMD4, SIMD8, and SIMD16 instructions and logically execute SIMD1, SIMD2, and SIMD32 instructions. In at least one embodiment, SIMD instructions for GPGPU cores 3662 may be generated at compile time by a shader compiler or generated automatically when executing programs designed for Single Program Multiple Data ("SPMD") or SIMT architectures were written and compiled. In at least one embodiment, multiple threads of a program configured for a SIMT execution model be executed via a single SIMD instruction. In at least one embodiment, eight SIMT threads performing the same or similar operations may execute in parallel through a single SIMD8 logic unit.

In mindestens einer Ausführungsform ist die Speicher- und Cache-Zusammenschaltung 3668 ein Zusammenschaltungsnetzwerk, das jede funktionelle Einheit des Grafik-Multiprozessors 3696 mit der Registerbank 3658 und dem gemeinsam genutzten Speicher 3670 verbindet. In mindestens einer Ausführungsform ist die Speicher- und Cache-Zusammenschaltung 3668 eine Kreuzschienen-Zusammenschaltung, die es der LSU 3666 ermöglicht, Lade- und Speicheroperationen zwischen dem gemeinsam genutzten Speicher 3670 und der Registerbank 3658 zu implementieren. In mindestens einer Ausführungsform kann die Registerbank 3658 mit der gleichen Frequenz wie die GPGPU-Kerne 3662 arbeiten, sodass die Datenübertragung zwischen den GPGPU-Kernen 3662 und der Registerbank 3658 eine sehr geringe Latenz aufweist. In mindestens einer Ausführungsform kann der gemeinsam genutzte Speicher 3670 verwendet werden, um die Kommunikation zwischen Threads zu ermöglichen, die auf funktionellen Einheiten innerhalb des Grafik-Multiprozessors 3696 ausgeführt werden. In mindestens einer Ausführungsform kann der Cache-Speicher 3672 in mindestens einer Ausführungsform als Daten-Cache verwendet werden, um Texturdaten zwischenzuspeichern, die zwischen funktionellen Einheiten und der Textureinheit 3636 kommuniziert werden. In mindestens einer Ausführungsform kann der gemeinsam genutzte Speicher 3670 auch als programmverwalteter Cache verwendet werden. In mindestens einer Ausführungsform können Threads, die auf den GPGPU-Kernen 3662 ausgeführt werden, zusätzlich zu den automatisch zwischengespeicherten Daten, die innerhalb des Cache-Speichers 3672 gespeichert sind, programmatisch Daten innerhalb des gemeinsam genutzten Speichers speichern.In at least one embodiment, memory and cache interconnect 3668 is an interconnect network that connects each functional unit of graphics multiprocessor 3696 to register bank 3658 and shared memory 3670 . In at least one embodiment, memory and cache interconnect 3668 is a crossbar interconnect that allows LSU 3666 to implement load and store operations between shared memory 3670 and register bank 3658. In at least one embodiment, register bank 3658 may operate at the same frequency as GPGPU cores 3662 such that data transfer between GPGPU cores 3662 and register bank 3658 has very low latency. In at least one embodiment, shared memory 3670 may be used to enable communication between threads executing on functional units within graphics multiprocessor 3696. In at least one embodiment, cache memory 3672 may be used as a data cache to cache texture data communicated between functional units and texture unit 3636 in at least one embodiment. In at least one embodiment, shared memory 3670 may also be used as a program managed cache. For at least one embodiment, threads executing on the GPGPU cores 3662 may programmatically store data within the shared memory in addition to the automatically cached data stored within the cache memory 3672 .

In mindestens einer Ausführungsform ist ein Parallelprozessor oder eine GPGPU, wie hierin beschrieben, kommunikativ an Host-/Prozessorkerne gekoppelt, um Grafikoperationen, Operationen des maschinellen Lernens, Musteranalyseoperationen und verschiedene Funktionen einer Allzweck-GPU (GPGPU) zu beschleunigen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine GPU über einen Bus oder eine andere Zusammenschaltung (z. B. eine Hochgeschwindigkeitszusammenschaltung wie PCIe oder NVLink) mit dem Host-Prozessor/den Kernen kommunikativ gekoppelt sein. In mindestens einer Ausführungsform kann eine GPU in ein gleiches Gehäuse oder einen gleichen Chip wie die Kerne integriert sein und kommunikativ an die Kerne über einen Prozessorbus/eine Zusammenschaltung gekoppelt sein, die zu einem Gehäuse oder einem Chip intern ist. In mindestens einer Ausführungsform können die Prozessorkerne unabhängig von einer Weise, auf welche eine GPU verbunden ist, einer GPU Arbeit in Form von Sequenzen von Befehlen/Anweisungen zuweisen, die in einem WD enthalten sind. In mindestens einer Ausführungsform verwendet eine GPU dann eine dedizierte Schaltung/Logik zur effizienten Verarbeitung dieser Befehle/Anweisungen.In at least one embodiment, a parallel processor or GPGPU as described herein is communicatively coupled to host/processor cores to accelerate graphics operations, machine learning operations, pattern analysis operations, and various general purpose GPU (GPGPU) functions. In at least one embodiment, a GPU may be communicatively coupled to the host processor/cores via a bus or other interconnect (e.g., a high-speed interconnect such as PCIe or NVLink). In at least one embodiment, a GPU may be integrated into a same package or chip as the cores and communicatively coupled to the cores via a processor bus/interconnect internal to a package or chip. In at least one embodiment, regardless of a manner in which a GPU is connected, the processor cores may assign work to a GPU in the form of sequences of commands/instructions contained within a WD. In at least one embodiment, a GPU then uses dedicated circuitry/logic to efficiently process these commands/instructions.

Allgemeine DatenverarbeitungGeneral data processing

Die folgenden Figuren legen ohne Einschränkung beispielhafte Softwarekonstrukte dar, die verwendet werden können, um mindestens eine Ausführungsform zu implementieren.The following figures set forth example software constructs that may be used to implement at least one embodiment, without limitation.

37 veranschaulicht einen Softwarestapel einer Programmierplattform gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform ist eine Programmierplattform eine Plattform zum Einsetzen von Hardware auf einem Computersystem, um Berechnungstasks zu beschleunigen. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Programmierplattform für Softwareentwickler durch Bibliotheken, Compilerdirektiven und/oder Erweiterungen von Programmiersprachen zugänglich sein. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Programmierplattform CUDA, Radeon Open Compute Platform („ROCm“), OpenCL (OpenCL™ wird von der Khronos-Gruppe entwickelt), SYCL oder Intel One API sein, ohne darauf beschränkt zu sein. 37 12 illustrates a software stack of a programming platform in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, a programming platform is a platform for deploying hardware on a computer system to accelerate computational tasks. In at least one embodiment, a programming platform may be accessible to software developers through libraries, compiler directives, and/or programming language extensions. In at least one embodiment, a programming platform may be, but is not limited to, CUDA, Radeon Open Compute Platform ("ROCm"), OpenCL (OpenCL™ is developed by Khronos Group), SYCL, or Intel One API.

In mindestens einer Ausführungsform stellt ein Softwarestapel 3700 einer Programmierplattform eine Ausführungsumgebung für eine Anwendung 3701 bereit. In mindestens einer Ausführungsform kann die Anwendung 3701 eine beliebige Computersoftware beinhalten, die auf dem Softwarestapel 3700 gestartet werden kann. In mindestens einer Ausführungsform kann die Anwendung 3701 eine Anwendung für künstliche Intelligenz („KI“)/maschinelles Lernen („ML“), eine Hochleistungsrechenanwendung (high performance computing - „HPC“), eine virtuelle Desktop-Infrastruktur („VDI“) oder eine Rechenzentrumsarbeitslast beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein.In at least one embodiment, a programming platform software stack 3700 provides an execution environment for an application 3701 . In at least one embodiment, application 3701 can include any computer software that can be launched on software stack 3700 . In at least one embodiment, application 3701 may be an artificial intelligence ("AI")/machine learning ("ML") application, a high performance computing ("HPC") application, a virtual desktop infrastructure ("VDI"), or include but are not limited to a data center workload.

In mindestens einer Ausführungsform laufen die Anwendung 3701 und der Softwarestapel 3700 auf Hardware 3707. Die Hardware 3707 kann in mindestens einer Ausführungsform eine oder mehrere GPUs, CPUs, FPGAs, KI-Engines und/oder andere Arten von Rechenvorrichtungen beinhalten, die eine Programmierplattform unterstützen. In mindestens einer Ausführungsform, wie etwa bei CUDA, kann der Softwarestapel 3700 herstellerspezifisch und nur mit Vorrichtungen von (einem) konkreten Hersteller(n) kompatibel sein. In mindestens einer Ausführungsform, wie etwa bei OpenCL, kann der Softwarestapel 3700 mit Vorrichtungen von verschiedenen Herstellern verwendet werden. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die Hardware 3707 einen Host, der mit einem oder mehreren Vorrichtungen verbunden ist, auf die zugegriffen werden kann, um Berechnungstasks über Aufrufe einer Anwendungsprogrammierschnittstelle (application programming interface - „API“) auszuführen. Eine Vorrichtung innerhalb der Hardware 3707 kann, ohne darauf beschränkt zu sein, eine GPU, ein FPGA, eine KI-Engine oder eine andere Rechenvorrichtung und ihren Speicher beinhalten (kann aber auch eine CPU beinhalten), im Gegensatz zu einem Host innerhalb der Hardware 3707, der in mindestens einer Ausführungsform eine CPU und ihren Speicher beinhalten kann (aber auch eine Rechenvorrichtung beinhalten kann), ohne darauf beschränkt zu sein.In at least one embodiment, application 3701 and software stack 3700 run on hardware 3707. Hardware 3707, in at least one embodiment, may include one or more GPUs, Include CPUs, FPGAs, AI engines, and/or other types of computing devices that support a programming platform. In at least one embodiment, such as CUDA, software stack 3700 may be vendor specific and only compatible with devices from specific vendor(s). In at least one embodiment, such as OpenCL, the software stack 3700 can be used with devices from different manufacturers. In at least one embodiment, hardware 3707 includes a host coupled to one or more devices that can be accessed to perform computational tasks via application programming interface (“API”) calls. An Inside Hardware Device 3707 may include, but is not limited to, a GPU, FPGA, AI engine, or other computing device and its memory (but may also include a CPU), as opposed to a Host Inside Hardware 3707 , which in at least one embodiment may include, but is not limited to, a CPU and its memory (but may also include a computing device).

In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der Softwarestapel 3700 einer Programmierplattform ohne Einschränkung eine Anzahl von Bibliotheken 3703, eine Laufzeit 3705 und einen Vorrichtungskerneltreiber 3706. Jede der Bibliotheken 3703 kann in mindestens einer Ausführungsform Daten und Programmiercode beinhalten, die durch Computerprogramme verwendet und während der Softwareentwicklung eingesetzt werden können. In mindestens einer Ausführungsform können die Bibliotheken 3703 vorgefertigten Code und Teilroutinen, Klassen, Werte, Typspezifikationen, Konfigurationsdaten, Dokumentation, Hilfedaten und/oder Nachrichtenvorlagen beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein. In mindestens einer Ausführungsform beinhalten die Bibliotheken 3703 Funktionen, die für die Ausführung auf einer oder mehreren Arten von Vorrichtungen optimiert sind. In mindestens einer Ausführungsform können die Bibliotheken 3703 Funktionen zum Durchführen von mathematischen Operationen, tiefem Lernen und/oder anderen Arten von Operationen auf Vorrichtungen beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein. In mindestens einer Ausführungsform sind Bibliotheken 3803 mit entsprechenden APIs 3802 assoziiert, die eine oder mehrere APIs beinhalten können, die in Bibliotheken 3803 implementierte Funktionen offenlegen.In at least one embodiment, the software stack 3700 of a programming platform includes, without limitation, a number of libraries 3703, a runtime 3705, and a device kernel driver 3706. Each of the libraries 3703, in at least one embodiment, may include data and programming code used by computer programs and deployed during software development be able. In at least one embodiment, libraries 3703 may include, but are not limited to, pre-built code and subroutines, classes, values, type specifications, configuration data, documentation, help data, and/or message templates. In at least one embodiment, libraries 3703 include functions optimized for execution on one or more types of devices. In at least one embodiment, libraries 3703 may include, but are not limited to, functions for performing mathematical operations, deep learning, and/or other types of operations on devices. In at least one embodiment, libraries 3803 are associated with corresponding APIs 3802, which may include one or more APIs exposing functions implemented in libraries 3803.

In mindestens einer Ausführungsform ist die Anwendung 3701 als Quellcode geschrieben, der in ausführbaren Code kompiliert wird, wie nachstehend in Verbindung mit 42 ausführlicher erörtert wird. In mindestens einer Ausführungsform kann der ausführbare Code der Anwendung 3701 mindestens teilweise auf einer Ausführungsumgebung laufen, die vom Softwarestapel 3700 bereitgestellt wird. In mindestens einer Ausführungsform kann während der Ausführung der Anwendung 3701 Code erreicht werden, der auf einer Vorrichtung im Gegensatz zu einem Host laufen muss. In einem solchen Fall kann die Laufzeit 3705 in mindestens einer Ausführungsform aufgerufen werden, um erforderlichen Code auf eine Vorrichtung zu laden und zu starten. In mindestens einer Ausführungsform kann die Laufzeit 3705 ein beliebiges technisch machbares Laufzeitsystem beinhalten, das die Ausführung der Anwendung S01 unterstützen kann.In at least one embodiment, application 3701 is written as source code that is compiled into executable code, as described below in connection with 42 is discussed in more detail. In at least one embodiment, the executable code of application 3701 may run at least in part on an execution environment provided by software stack 3700. In at least one embodiment, code that needs to run on a device as opposed to a host may be reached during execution of the application 3701 . In such a case, in at least one embodiment, runtime 3705 may be invoked to load and launch required code on a device. In at least one embodiment, runtime 3705 may include any technically feasible runtime system that can support execution of application SO1.

In mindestens einer Ausführungsform ist die Laufzeit 3705 als eine oder mehrere Laufzeitbibliotheken implementiert, die mit entsprechenden APIs assoziiert sind, die als API(s) 3704 gezeigt sind. Eine oder mehrere solcher Laufzeitbibliotheken können in mindestens einer Ausführungsform ohne Einschränkung unter anderem Funktionen für die Speicherverwaltung, die Ausführungssteuerung, die Vorrichtungsverwaltung, die Fehlerhandhabung und/oder die Synchronisation beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform können die Speicherverwaltungsfunktionen Funktionen zum Zuweisen, Freigeben und Kopieren von Vorrichtungsspeicher sowie zum Übertragen von Daten zwischen Host-Speicher und Vorrichtungsspeicher beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein. In mindestens einer Ausführungsform können die Ausführungssteuerfunktionen Funktionen zum Starten einer Funktion (manchmal als „Kernel“ bezeichnet, wenn eine Funktion eine von einem Host aufrufbare globale Funktion ist) auf einer Vorrichtung beinhalten und Attributwerte in einem Puffer setzen, der durch eine Laufzeitbibliothek für eine bestimmte Funktion gepflegt wird, die auf einer Vorrichtung ausgeführt werden soll, ohne darauf beschränkt zu sein.In at least one embodiment, runtime 3705 is implemented as one or more runtime libraries associated with corresponding APIs, shown as API(s) 3704. One or more such runtime libraries may, in at least one embodiment, include, without limitation, memory management, execution control, device management, error handling, and/or synchronization functions, among others. In at least one embodiment, the memory management functions may include, but are not limited to, functions for allocating, deallocating, and copying device memory, as well as transferring data between host memory and device memory. In at least one embodiment, the execution control functions may include functions for starting a function (sometimes referred to as a "kernel" when a function is a host-callable global function) on a device and setting attribute values in a buffer maintained by a runtime library for a particular function is maintained to be performed on, but not limited to, a device.

Laufzeitbibliotheken und entsprechende API(s) 3704 können in mindestens einer Ausführungsform auf eine beliebige technisch machbare Weise implementiert sein. In mindestens einer Ausführungsform kann eine (oder eine beliebige Anzahl von) API einen Satz von Funktionen einer niedrigen Ebene für eine feingranulare Steuerung einer Vorrichtung bereitstellen, während eine andere (oder eine beliebige Anzahl von) API einen Satz solcher Funktionen einer höheren Ebene offenlegen kann. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Laufzeit-API einer hohen Ebene auf einer API einer niedrigen Ebene aufgebaut sein. In mindestens einer Ausführungsform können eine oder mehrere Laufzeit-APIs sprachspezifische APIs sein, die auf einer sprachunabhängigen Laufzeit-API aufgesetzt sind.Runtime libraries and corresponding API(s) 3704 may be implemented in any technically feasible manner in at least one embodiment. In at least one embodiment, one (or any number of) APIs may expose a low-level set of functions for fine-grained control of a device, while another (or any number of) APIs may expose a set of such higher-level functions. In at least one embodiment, a high-level runtime API may be built on top of a low-level API. In at least one embodiment, one or more runtime APIs may be language-specific APIs on top of a language-independent runtime API.

In mindestens einer Ausführungsform ist der Vorrichtungskerneltreiber 3706 so konfiguriert, dass er die Kommunikation mit einer zugrunde liegenden Vorrichtung erleichtert. In mindestens einer Ausführungsform kann der Vorrichtungskerneltreiber 3706 Funktionalitäten einer niedrigen Ebene bereitstellen, auf die APIs, wie etwa die API(s) 3704 und/oder andere Software, zurückgreifen. In mindestens einer Ausführungsform kann der Vorrichtungskerneltreiber 3706 konfiguriert sein, um Zwischendarstellungs(Intermediate Representation - „IR“)-Code zur Laufzeit in Binärcode zu kompilieren. Für CUDA kann der Vorrichtungskerneltreiber 3706 in mindestens einer Ausführungsform IR-Code zur parallelen Thread-Ausführung (Parallel Thread Execution - „PTX“), der nicht hardwarespezifisch ist, zur Laufzeit in Binärcode für eine bestimmtes Zielvorrichtung kompilieren (mit Zwischenspeichern des kompilierten Binärcodes), was manchmal auch als „Finalisieren“ von Code bezeichnet wird. Dies kann in mindestens einer Ausführungsform zulassen, dass finalisierter Code auf einer Zielvorrichtung läuft, der möglicherweise nicht existiert hat, als der Quellcode ursprünglich in PTX-Code kompiliert wurde. Alternativ kann in mindestens einer Ausführungsform der Vorrichtungsquellcode offline in Binärcode kompiliert werden, ohne dass es erforderlich ist, dass der Vorrichtungskerneltreiber 3706 den IR-Code während der Laufzeit kompiliert.In at least one embodiment, device kernel driver 3706 is configured to facilitate communication with an underlying device. In at least one embodiment, device kernel driver 3706 may provide low-level functionalities that rely on APIs, such as API(s) 3704 and/or other software. In at least one embodiment, device kernel driver 3706 may be configured to compile intermediate representation (“IR”) code into binary code at runtime. For CUDA, in at least one embodiment, the device kernel driver 3706 may compile parallel thread execution ("PTX") IR code that is not hardware specific at runtime into binary code for a specific target device (with caching of the compiled binary code), sometimes referred to as "finalizing" code. This may, in at least one embodiment, allow finalized code to run on a target device that may not have existed when the source code was originally compiled into PTX code. Alternatively, in at least one embodiment, the device source code may be compiled offline into binary code without requiring the device kernel driver 3706 to compile the IR code at runtime.

38 veranschaulicht eine CUDA-Implementierung des Softwarestapel 3700 der 37 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet ein CUDA-Softwarestapel 3800, auf dem eine Anwendung 3801 gestartet werden kann, CUDA-Bibliotheken 3803, eine CUDA-Laufzeit 3805, einen CUDA-Treiber 3807 und einen Vorrichtungskerneltreiber 3808. In mindestens einer Ausführungsform wird der CUDA-Softwarestapel 3800 auf Hardware 3809 ausgeführt, die eine GPU beinhalten kann, die CUDA unterstützt und von NVIDIA Corporation, Santa Clara, Kalifornien entwickelt wird. 38 3700 illustrates a CUDA implementation of the software stack 3700 of FIG 37 according to at least one embodiment. In at least one embodiment, a CUDA software stack 3800 upon which an application 3801 can be launched includes CUDA libraries 3803, a CUDA runtime 3805, a CUDA driver 3807, and a device kernel driver 3808. In at least one embodiment, the CUDA software stack 3800 runs on 3809 hardware, which may include a GPU supporting CUDA and being developed by NVIDIA Corporation, Santa Clara, California.

In mindestens einer Ausführungsform können die Anwendung 3801, die CUDA-Laufzeit 3805 und der Vorrichtungskerneltreiber 3808 ähnliche Funktionalitäten wie die Anwendung 3701, die Laufzeit 3705 bzw. der Vorrichtungskerneltreiber 3706 durchführen, die vorstehend in Verbindung mit 37 beschrieben wurden. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet der CUDA-Treiber 3807 eine Bibliothek (libcuda.so), die eine CUDA-Treiber-API 3806 implementiert. Ähnlich einer CUDA-Laufzeit-API 3804, die durch eine CUDA-Laufzeitbibliothek (cudart) implementiert wird, kann die CUDA-Treiber-API 3806 in mindestens einer Ausführungsform ohne Einschränkung unter anderem Funktionen für Speicherverwaltung, Ausführungssteuerung, Vorrichtungsverwaltung, Fehlerbehandlung, Synchronisation und/oder Grafikinteroperabilität offenlegen. In mindestens einer Ausführungsform unterscheidet sich die CUDA-Treiber-API 3806 von der CUDA-Laufzeit-API 3804 darin, dass die CUDA-Laufzeit-API 3804 die Vorrichtungscodeverwaltung vereinfacht, indem sie implizite Initialisierung, Kontextverwaltung (analog zu einem Prozess) und Modulverwaltung (analog zu dynamisch geladenen Bibliotheken) bereitstellt. Im Gegensatz zur CUDA-Laufzeit-API 3804 auf hoher Ebene ist die CUDA-Treiber-API 3806 eine API auf niedriger Ebene, die in mindestens einer Ausführungsform eine feinkörnigere Steuerung einer Vorrichtung bereitstellt, insbesondere in Bezug auf Kontexte und Modulladen. In mindestens einer Ausführungsform kann die CUDA-Treiber-API 3806 Funktionen für die Kontextverwaltung offenlegen, die nicht durch die CUDA-Laufzeit-API 3804 offengelegt werden. In mindestens einer Ausführungsform ist die CUDA-Treiber-API 3806 auch sprachunabhängig und unterstützt z. B. OpenCL zusätzlich zur CUDA-Laufzeit-API 3804. Ferner können in mindestens einer Ausführungsform Entwicklungsbibliotheken, einschließlich der CUDA-Laufzeit 3805, als von Treiberkomponenten separat betrachtet werden, einschließlich des Benutzermodus-CUDA-Treibers 3807 und des Kernelmodus-Vorrichtungstreibers 3808 (manchmal auch als „Anzeige“-Treiber bezeichnet).In at least one embodiment, application 3801, CUDA runtime 3805, and device kernel driver 3808 may perform similar functionality as application 3701, runtime 3705, and device kernel driver 3706, respectively, described above in connection with 37 have been described. In at least one embodiment, the CUDA driver 3807 includes a library (libcuda.so) that implements a CUDA driver API 3806 . Similar to a CUDA Runtime API 3804 implemented by a CUDA Runtime Library (cudart), in at least one embodiment, the CUDA Driver API 3806 may, without limitation, perform memory management, execution control, device management, error handling, synchronization, and/or or disclose graphics interoperability. In at least one embodiment, the CUDA driver API 3806 differs from the CUDA runtime API 3804 in that the CUDA runtime API 3804 simplifies device code management by providing implicit initialization, context management (analogous to a process), and module management ( analogous to dynamically loaded libraries). In contrast to the high-level CUDA runtime API 3804, the CUDA driver API 3806 is a low-level API that, in at least one embodiment, provides more fine-grained control of a device, particularly with respect to contexts and module loading. In at least one embodiment, the CUDA driver API 3806 may expose functions not exposed by the CUDA runtime API 3804 for context management. In at least one embodiment, the CUDA Driver API 3806 is also language independent, supporting e.g. B. OpenCL in addition to the CUDA Runtime API 3804. Further, in at least one embodiment, development libraries, including the CUDA Runtime 3805, may be considered separate from driver components, including the User-Mode CUDA Driver 3807 and the Kernel-Mode Device Driver 3808 (sometimes also called “display” driver).

In mindestens einer Ausführungsform können die CUDA-Bibliotheken 3803 mathematische Bibliotheken, Deep-Learning-Bibliotheken, parallele Algorithmusbibliotheken und/oder Signal-/Bild-/Videoverarbeitungsbibliotheken beinhalten, die parallele Rechenanwendungen wie die Anwendung 3801 nutzen können, ohne darauf beschränkt zu sein. In mindestens einer Ausführungsform können die CUDA-Bibliotheken 3803 mathematische Bibliotheken beinhalten, wie etwa unter anderem eine cuBLAS-Bibliothek, die eine Implementierung von Basic Linear Algebra Subprograms („BLAS“) zum Durchführen linearer Algebra-Operationen ist, eine cuFFT-Bibliothek zum Berechnen schneller Fourier-Transformationen (fast Fourier transforms - „FFTs“) und eine cuRAND-Bibliothek zur Generierung von Zufallszahlen. In mindestens einer Ausführungsform können die CUDA-Bibliotheken 3803 Deep-Learning-Bibliotheken beinhalten, wie etwa unter anderem eine cuDNN-Bibliothek von Primitiven für tiefe neuronale Netze und eine TensorRT-Plattform für Hochleistungs-Deep-Learning-Inferenz.In at least one embodiment, CUDA libraries 3803 may include, but are not limited to, math libraries, deep learning libraries, parallel algorithm libraries, and/or signal/image/video processing libraries that parallel computing applications such as application 3801 may utilize. In at least one embodiment, the CUDA libraries 3803 may include math libraries such as, but not limited to, a cuBLAS library, which is an implementation of Basic Linear Algebra Subprograms ("BLAS") for performing linear algebra operations, a cuFFT library for computation fast Fourier transforms (“FFTs”) and a cuRAND library for generating random numbers. In at least one embodiment, the CUDA libraries 3803 may include deep learning libraries such as a cuDNN library of deep neural network primitives and a TensorRT platform for high performance deep learning inference, among others.

39 veranschaulicht eine ROCm-Implementierung des Softwarestapels 3700 der 37 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet ein ROCm-Softwarestapel 3900, auf dem eine Anwendung 3901 gestartet werden kann, eine Sprachlaufzeit 3903, eine Systemlaufzeit 3905, einen Thunk 3907, einen ROCm-Kerneltreiber 3908 und einen Vorrichtungskerneltreiber 3909. In mindestens einer Ausführungsform wird der ROCm-Softwarestapel 3900 auf Hardware 3910 ausgeführt, die eine GPU beinhalten kann, die ROCm unterstützt und von AMD Corporation, Santa Clara, Kalifornien entwickelt wird. 39 3700 illustrates a ROCm implementation of the software stack 3700 of FIG 37 according to at least one embodiment. In at least one embodiment, a ROCm software stack 3900 upon which an application 3901 can be launched includes a language runtime 3903, a system runtime 3905, a thunk 3907, a ROCm kernel driver 3908, and a device kernel driver 3909. In In at least one embodiment, the ROCm software stack 3900 runs on hardware 3910, which may include a GPU that supports ROCm and is being developed by AMD Corporation, Santa Clara, California.

In mindestens einer Ausführungsform kann die Anwendung 3901 ähnliche Funktionalitäten wie die Anwendung 3701 durchführen, die vorstehend in Verbindung mit 37 erörtert wurde. Außerdem können die Sprachlaufzeit 3903 und die Systemlaufzeit 3905 in mindestens einer Ausführungsform ähnliche Funktionalitäten wie die vorstehend in Verbindung mit 37 erörterte Laufzeit 3705 durchführen. In mindestens einer Ausführungsform unterscheiden sich die Sprachlaufzeit 3903 und die Systemlaufzeit 3905 darin, dass die Systemlaufzeit 3905 eine sprachunabhängige Laufzeit ist, die eine ROCr-Systemlaufzeit-API 3904 implementiert und eine Laufzeit-API mit heterogener Systemarchitektur (Heterogeneous System Architecture - „HAS“) verwendet. Die HAS-Laufzeit-API ist in mindestens einer Ausführungsform eine schlanke Benutzermodus-API, die Schnittstellen für den Zugriff auf und die Interaktion mit einer AMD-GPU offenlegt, die unter anderem Funktionen für die Speicherverwaltung, die Ausführungssteuerung über den architekturdefinierten Versand von Kerneln, die Fehlerbehandlung, System- und Agenteninformationen sowie die Initialisierung und das Herunterfahren der Laufzeit beinhaltet. Im Gegensatz zur Systemlaufzeit 3905 ist die Sprachlaufzeit 3903 in mindestens einer Ausführungsform eine Implementierung einer sprachspezifischen Laufzeit-API 3902, die auf der ROCr-Systemlaufzeit-API 3904 geschichtet ist. In mindestens einer Ausführungsform kann die Sprachlaufzeit-API unter anderem eine Sprachlaufzeit-API für Heterogeneous Compute Interface for Portability („HIP“), eine Sprachlaufzeit-API für Heterogeneous Compute Compiler („HCC“) oder eine OpenCL-API beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein. Die HIP-Sprache ist insbesondere eine Erweiterung der Programmiersprache C++ mit funktional ähnlichen Versionen von CUDA-Mechanismen, und in mindestens einer Ausführungsform beinhaltet eine HIP-Sprachen-Laufzeit-API Funktionen, die denen der CUDA-Laufzeit-API 3804 ähneln, die vorstehend in Verbindung mit 38 erörtert wurde, wie etwa unter anderem Funktionen zur Speicherverwaltung, Ausführungssteuerung, Vorrichtungsverwaltung, Fehlerbehandlung und Synchronisation.In at least one embodiment, application 3901 may perform similar functionality as application 3701 described above in connection with 37 was discussed. Additionally, in at least one embodiment, voice runtime 3903 and system runtime 3905 may provide similar functionality to that described above in connection with 37 perform runtime 3705 discussed. In at least one embodiment, the language runtime 3903 and the system runtime 3905 differ in that the system runtime 3905 is a language-independent runtime that implements a ROCr system runtime API 3904 and a heterogeneous system architecture ("HAS") runtime API. used. The HAS Runtime API, in at least one embodiment, is a lightweight user-mode API that exposes interfaces for accessing and interacting with an AMD GPU that provide, among other things, memory management, execution control via architected kernel shipping, which includes error handling, system and agent information, and runtime initialization and shutdown. In contrast to the system runtime 3905, the language runtime 3903 is, in at least one embodiment, an implementation of a language-specific runtime API 3902 layered on top of the ROCr system runtime API 3904. In at least one embodiment, the language runtime API may include, but is not limited to, a Heterogeneous Compute Interface for Portability ("HIP") language runtime API, a Heterogeneous Compute Compiler ("HCC") language runtime API, or an OpenCL API to be. In particular, the HIP language is an extension of the C++ programming language with functionally similar versions of CUDA mechanisms, and in at least one embodiment, a HIP language runtime API includes functions similar to those of the CUDA runtime API 3804 described above in connection with 38 such as memory management, execution control, device management, error handling, and synchronization functions, among others.

In mindestens einer Ausführungsform ist der Thunk (ROCt) 3907 eine Schnittstelle, die verwendet werden kann, um mit dem zugrunde liegenden ROCm-Treiber 3908 zu interagieren. In mindestens einer Ausführungsform ist der ROCm-Treiber 3908 ein ROCk-Treiber, der eine Kombination aus einem AMDGPU-Treiber und einem HAS-Kernel-Treiber (amdkfd) ist. In mindestens einer Ausführungsform ist der AMDGPU-Treiber ein von AMD entwickelter Vorrichtungskerneltreiber für GPU, der ähnliche Funktionen wie der Vorrichtungskerneltreiber 3706 durchführt, der vorstehend in Verbindung mit 37 erörtert wurde. In mindestens einer Ausführungsform ist der HAS-Kernel-Treiber ein Treiber, der es unterschiedlichen Arten von Prozessoren erlaubt, Systemressourcen effektiver über Hardware-Merkmale gemeinsam zu nutzen.In at least one embodiment, the thunk (ROCt) 3907 is an interface that can be used to interact with the underlying ROCm driver 3908 . In at least one embodiment, the ROCm driver 3908 is a ROCk driver that is a combination of an AMDGPU driver and a HAS kernel driver (amdkfd). In at least one embodiment, the AMDGPU driver is a GPU device kernel driver developed by AMD that performs similar functions to the device kernel driver 3706 described above in connection with FIG 37 was discussed. In at least one embodiment, the HAS kernel driver is a driver that allows different types of processors to share system resources more effectively through hardware features.

In mindestens einer Ausführungsform können verschiedene Bibliotheken (nicht gezeigt) im ROCm-Softwarestapel 3900 oberhalb der Sprachlaufzeit 3903 beinhaltet sein und eine Ähnlichkeit der Funktionalität zu den CUDA-Bibliotheken 3803 bereitstellen, die vorstehend in Verbindung mit 38 erörtert wurden. In mindestens einer Ausführungsform können verschiedene Bibliotheken mathematische, Deep-Learning- und/oder andere Bibliotheken beinhalten, wie etwa unter anderem eine hipBLAS-Bibliothek, die Funktionen ähnlich denen von CUDA cuBLAS implementiert, eine rocFFT-Bibliothek zum Berechnen von FFT, die ähnlich CUDA cuFFT ist.In at least one embodiment, various libraries (not shown) may be included in the ROCm software stack 3900 above the language runtime 3903 and provide similarity in functionality to the CUDA libraries 3803 described above in connection with 38 were discussed. In at least one embodiment, various libraries may include math, deep learning, and/or other libraries such as, but not limited to, a hipBLAS library that implements functions similar to CUDA cuBLAS, a rocFFT library for computing FFT that is similar to CUDA cuFFT is.

40 veranschaulicht eine OpenCL-Implementierung des Softwarestapels 3700 der 37 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet ein OpenCL-Softwarestapel 4000, auf dem eine Anwendung 4001 gestartet werden kann, ein OpenCL-Framework 4005, eine OpenCL-Laufzeit 4006 und einen Treiber 4007. In mindestens einer Ausführungsform wird der OpenCL-Softwarestapel 4000 auf Hardware 3809 ausgeführt, die nicht herstellerspezifisch ist. Da OpenCL durch Vorrichtungen unterstützt wird, die von verschiedenen Herstellern entwickelt wurden, können in mindestens einer Ausführungsform spezifische OpenCL-Treiber erforderlich sein, um mit Hardware von solchen Herstellern zusammenzuwirken. 40 Figure 3700 illustrates an OpenCL implementation of the software stack 37 according to at least one embodiment. In at least one embodiment, an OpenCL software stack 4000 on which an application 4001 can be launched includes an OpenCL framework 4005, an OpenCL runtime 4006 and a driver 4007. In at least one embodiment, the OpenCL software stack 4000 runs on hardware 3809 , which is not vendor specific. In at least one embodiment, since OpenCL is supported by devices developed by different manufacturers, specific OpenCL drivers may be required to interoperate with hardware from such manufacturers.

In mindestens einer Ausführungsform können die Anwendung 4001, die OpenCL-Laufzeit 4006, der Vorrichtungskerneltreiber 4007 und die Hardware 4008 ähnliche Funktionalitäten wie die Anwendung 3701, die Laufzeit 3705, der Vorrichtungskerneltreiber 3706 bzw. die Hardware 3707 durchführen, die vorstehend in Verbindung mit 37 beschrieben wurden. In mindestens einer Ausführungsform beinhaltet die Anwendung 4001 ferner einen OpenCL-Kernel 4002 mit Code, der auf einer Vorrichtung ausgeführt werden soll.In at least one embodiment, application 4001, OpenCL runtime 4006, device kernel driver 4007, and hardware 4008 may perform similar functionalities as application 3701, runtime 3705, device kernel driver 3706, and hardware 3707, respectively, described above in connection with 37 have been described. In at least one embodiment, the application 4001 further includes an OpenCL kernel 4002 with code to be executed on a device.

In mindestens einer Ausführungsform definiert OpenCL eine „Plattform“, die es einem Host erlaubt, mit einem Host verbundene Vorrichtungen zu steuern. In mindestens einer Ausführungsform stellt ein OpenCL-Framework eine Plattformschicht-API und eine Laufzeit-API bereit, die als Plattform-API 4003 und Laufzeit-API 4005 gezeigt sind. In mindestens einer Ausführungsform verwendet die Laufzeit-API 4005 Kontexte, um die Ausführung von Kerneln auf Vorrichtungen zu verwalten. In mindestens einer Ausführungsform kann jede identifizierte Vorrichtung einem jeweiligen Kontext zugeordnet sein, den die Laufzeit-API 4005 verwenden kann, für diese Vorrichtung um unter anderem Befehlswarteschlangen, Programmobjekte und Kernelobjekte zu verwalten und Speicherobjekte gemeinsam zu nutzen. In mindestens einer Ausführungsform legt die Plattform-API 4003 Funktionen offen, die unter anderem die Verwendung von Vorrichtungskontexten zum Auswählen und Initialisieren von Vorrichtungen, zum Übermitteln von Arbeit an Vorrichtungen über Befehlswarteschlangen und zum Ermöglichen der Datenübertragung zu und von Vorrichtungen zulassen. Darüber hinaus stellt das OpenCL-Framework in mindestens einer Ausführungsform verschiedene integrierte Funktionen (nicht gezeigt) bereit, einschließlich unter anderem mathematischer Funktionen, relationaler Funktionen und Bildverarbeitungsfunktionen.In at least one embodiment, OpenCL defines a "platform" that allows a host to control devices connected to a host. In at least one embodiment, an OpenCL framework provides a platform layer API and a runtime API, shown as platform API 4003 and runtime API 4005 . In at least one embodiment, runtime API 4005 uses contexts to manage the execution of kernels on devices. In at least one embodiment, each identified device may be associated with a respective context that runtime API 4005 may use for that device to manage command queues, program objects, kernel objects, and share memory objects, among other things. In at least one embodiment, platform API 4003 exposes functions that allow device contexts to be used to select and initialize devices, submit work to devices via command queues, and enable data transfer to and from devices, among other things. Additionally, in at least one embodiment, the OpenCL framework provides various built-in functions (not shown) including, but not limited to, mathematical functions, relational functions, and image processing functions.

In mindestens einer Ausführungsform ist auch ein Compiler 4004 im OpenCL-Framework 4005 beinhaltet. Quellcode kann in mindestens einer Ausführungsform offline vor der Ausführung einer Anwendung oder online während der Ausführung einer Anwendung kompiliert werden. Im Gegensatz zu CUDA und ROCm können OpenCL-Anwendungen in mindestens einer Ausführungsform online durch den Compiler 4004 kompiliert werden, der beinhaltet ist, um repräsentativ für eine beliebige Anzahl von Compilern zu sein, die verwendet werden kann, um Quellcode und/oder IR-Code, wie etwa Portable Intermediate Representation („SPIR-V“)-Code, in Binärcode zu kompilieren. Alternativ können in mindestens einer Ausführungsform OpenCL-Anwendungen offline kompiliert werden, bevor solche Anwendungen ausgeführt werden.In at least one embodiment, a compiler 4004 is also included in the OpenCL framework 4005. In at least one embodiment, source code may be compiled offline prior to execution of an application or online during execution of an application. Unlike CUDA and ROCm, OpenCL applications, in at least one embodiment, may be compiled online by compiler 4004, which is included to be representative of any number of compilers that may be used to compile source code and/or IR code , such as Portable Intermediate Representation ("SPIR-V") code, into binary code. Alternatively, in at least one embodiment, OpenCL applications may be compiled offline before running such applications.

41 veranschaulicht Software, die durch eine Programmierplattform unterstützt wird, gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform ist eine Programmierplattform 4104 konfiguriert, um verschiedene Programmiermodelle 4103, Middlewares und/oder Bibliotheken 4102 und Frameworks 4101 zu unterstützen, auf die eine Anwendung 4100 zurückgreifen kann. In mindestens einer Ausführungsform kann die Anwendung 4100 eine KI/ML-Anwendung sein, die in mindestens einer Ausführungsform unter Verwendung eines Deep-Learning-Frameworks, wie etwa MXNet, PyTorch oder TensorFlow, implementiert ist, das auf Bibliotheken wie cuDNN, NVIDIA-Collective-Communications-Library(„NCCL“)- und/oder NVIDA-Developer-Data-Loading-Library(„DALI“)-CUDA-Bibliotheken zurückgreifen kann, um beschleunigte Datenverarbeitung auf der zugrunde liegenden Hardware bereitzustellen. 41 illustrates software supported by a programming platform, in accordance with at least one embodiment. In at least one embodiment, a programming platform 4104 is configured to support various programming models 4103, middlewares and/or libraries 4102, and frameworks 4101 that an application 4100 may rely on. In at least one embodiment, application 4100 may be an AI/ML application implemented in at least one embodiment using a deep learning framework such as MXNet, PyTorch, or TensorFlow based on libraries such as cuDNN, NVIDIA Collective Communications Library ("NCCL") and/or NVIDA Developer Data Loading Library ("DALI") CUDA libraries to provide accelerated data processing on the underlying hardware.

In mindestens einer Ausführungsform kann die Programmierplattform 4104 eine der vorstehend in Verbindung mit 33, 34 bzw. 40 beschriebenen CUDA-, ROCm- oder OpenCL-Plattformen sein. In mindestens einer Ausführungsform unterstützt die Programmierplattform 4104 mehrere Programmiermodelle 4103, die Abstraktionen eines zugrunde liegenden Rechensystems sind, das Ausdrücke von Algorithmen und Datenstrukturen zulässt. Die Programmiermodelle 4103 können in mindestens einer Ausführungsform Merkmale der zugrunde liegenden Hardware offenlegen, um die Leistungsfähigkeit zu verbessern. In mindestens einer Ausführungsform können die Programmiermodelle 4103 CUDA, HIP, OpenCL, C++ Accelerated Massive Parallelism („C++AMP“), Open Multi-Processing („OpenMP“), Open Accelerators („OpenACC“) und/oder Vulcan Compute beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein.In at least one embodiment, the programming platform 4104 may be any of the above in connection with 33 , 34 respectively. 40 described CUDA, ROCm or OpenCL platforms. In at least one embodiment, programming platform 4104 supports multiple programming models 4103, which are abstractions of an underlying computing system that allow for expressions of algorithms and data structures. The programming models 4103 may, in at least one embodiment, expose characteristics of the underlying hardware to improve performance. In at least one embodiment, programming models 4103 may include CUDA, HIP, OpenCL, C++ Accelerated Massive Parallelism ("C++AMP"), Open Multi-Processing ("OpenMP"), Open Accelerators ("OpenACC"), and/or Vulcan Compute , without being limited to it.

In mindestens einer Ausführungsform stellen Bibliotheken und/oder Middlewares 4102 Implementierungen von Abstraktionen von Programmiermodellen 4104 bereit. In mindestens einer Ausführungsform können derartige Bibliotheken Daten und Programmiercode beinhalten, die durch Computerprogramme verwendet und während der Softwareentwicklung eingesetzt werden können. In mindestens einer Ausführungsform beinhalten solche Middlewares Software, die Dienste für Anwendungen bereitstellt, die über diejenigen hinausgehen, die von der Programmierplattform 4104 verfügbar sind. In mindestens einer Ausführungsform können die Bibliotheken und/oder Middlewares 4102 cuBLAS-, cuFFT-, cuRAND- und andere CUDA-Bibliotheken oder rocBLAS-, rocFFT-, rocRAND- und andere ROCm-Bibliotheken beinhalten, ohne darauf beschränkt zu sein. Darüber hinaus können die Bibliotheken und/oder Middlewares 4102 in mindestens einer Ausführungsform NCCL- und ROCm-Communication-Collectives-Library(„RCCL“)-Bibliotheken, die Kommunikationsroutinen für GPU bereitstellen, eine MIOpen-Bibliothek für Deep Learning-Beschleunigung und/oder eine Eigen-Bibliothek für lineare Algebra, Matrix- und Vektoroperationen, geometrische Transformationen, numerische Solver und verwandte Algorithmen beinhalten.In at least one embodiment, libraries and/or middlewares 4102 provide implementations of programming model abstractions 4104 . In at least one embodiment, such libraries can include data and programming code that can be used by computer programs and deployed during software development. In at least one embodiment, such middlewares include software that provides services to applications beyond those available from the programming platform 4104. In at least one embodiment, the libraries and/or middlewares 4102 may include, but are not limited to, cuBLAS, cuFFT, cuRAND, and other CUDA libraries, or rocBLAS, rocFFT, rocRAND, and other ROCm libraries. Additionally, in at least one embodiment, the libraries and/or middlewares 4102 may include NCCL and ROCm Communication Collectives Library ("RCCL") libraries providing communication routines for GPU, a MIOpen library for deep learning acceleration, and/or include a custom library for linear algebra, matrix and vector operations, geometric transformations, numerical solvers, and related algorithms.

In mindestens einer Ausführungsform hängen die Anwendungs-Frameworks 4101 von den Bibliotheken und/oder Middlewares 4102 ab. In mindestens einer Ausführungsform ist jedes der Anwendungs-Frameworks 4101 ein Software-Framework, das verwendet wird, um eine Standardstruktur von Anwendungssoftware zu implementieren. Eine KI/ML-Anwendung kann in mindestens einer Ausführungsform unter Verwendung eines Frameworks, wie etwa ein Caffe-, Caffe2-, TensorFlow-, Keras-, PyTorch- oder MxNet-Deep-Learning-Framework implementiert sein.In at least one embodiment, the application frameworks 4101 depend on the libraries and/or middlewares 4102 . In at least one embodiment, each is the application frame works 4101 A software framework used to implement a standard structure of application software. An AI/ML application, in at least one embodiment, may be implemented using a framework such as a Caffe, Caffe2, TensorFlow, Keras, PyTorch, or MxNet deep learning framework.

42 veranschaulicht das Kompilieren von Code zum Ausführen auf einer der Programmierplattformen der 37-40 gemäß mindestens einer Ausführungsform. In mindestens einer Ausführungsform empfängt ein Compiler 4201 Quellcode 4200, der sowohl Host-Code als auch Vorrichtungscode beinhaltet. In mindestens einer Ausführungsform ist der Compiler 4201 konfiguriert, um den Quellcode 4200 in einen vom Host ausführbaren Code 4202 zur Ausführung auf einem Host und in einen von der Vorrichtung ausführbaren Code 4203 zur Ausführung auf einer Vorrichtung umzuwandeln. Der Quellcode 4200 kann in mindestens einer Ausführungsform entweder offline vor der Ausführung einer Anwendung oder online während der Ausführung einer Anwendung kompiliert werden. 42 demonstrates compiling code to run on one of the programming platforms 37-40 according to at least one embodiment. In at least one embodiment, a compiler 4201 receives source code 4200 that includes both host code and device code. In at least one embodiment, compiler 4201 is configured to convert source code 4200 into host executable code 4202 for execution on a host and device executable code 4203 for execution on a device. Source code 4200, in at least one embodiment, may be compiled either offline prior to execution of an application or online during execution of an application.

In mindestens einer Ausführungsform kann der Quellcode 4200 Code in einer beliebigen Programmiersprache beinhalten, die durch den Compiler 4201 unterstützt wird, wie etwa C++, C, Fortran usw. In mindestens einer Ausführungsform kann der Quellcode 4200 in einer Einzelquelldatei mit einer Mischung aus Host-Code und Vorrichtungscode beinhaltet sein, wobei darin Stellen des Vorrichtungscodes angegeben sind. In mindestens einer Ausführungsform kann eine Einzelquelldatei eine .cu-Datei, die CUDA-Code beinhaltet, oder eine .hip.cpp-Datei, die HIP-Code beinhaltet, sein. Alternativ kann der Quellcode 4200 in mindestens einer Ausführungsform Mehrfachquellen-Codedateien anstelle einer Einzelquelldatei beinhalten, in die Host-Code und Vorrichtungscode getrennt sind.In at least one embodiment, source code 4200 may include code in any programming language supported by compiler 4201, such as C++, C, Fortran, etc. In at least one embodiment, source code 4200 may be in a single source file with a mixture of host code and device code may be included with digits of the device code indicated therein. In at least one embodiment, a single source file may be a .cu file containing CUDA code or a .hip.cpp file containing HIP code. Alternatively, in at least one embodiment, source code 4200 may include multiple source code files rather than a single source file that separates host code and device code.

In mindestens einer Ausführungsform ist der Compiler 4201 konfiguriert, um den Quellcode 4200 in den vom Host ausführbaren Code 4202 zur Ausführung auf einem Host und in den von der Vorrichtung ausführbaren Code 4203 zur Ausführung auf einer Vorrichtung zu kompilieren. In mindestens einer Ausführungsform führt der Compiler 4201 Operationen durch, die das Parsen des Quellcodes 4200 in einen abstrakten Systembaum (abstract system tree - AST), das Durchführen von Optimierungen und das Generieren von ausführbarem Code beinhalten. In mindestens einer Ausführungsform, in welcher der Quellcode 4200 eine Einzelquelldatei beinhaltet, kann der Compiler 4201 den Vorrichtungscode von dem Host-Code in einer solchen Einzelquelldatei trennen, den Vorrichtungscode und den Host-Code in einen von der Vorrichtung ausführbaren Code 4203 bzw. einen vom Host ausführbaren Code 4202 kompilieren und den von der Vorrichtung ausführbaren Code 4203 und den vom Host ausführbaren Code 4202 miteinander in einer Einzeldatei verlinken, wie nachstehend in Bezug auf 26 ausführlicher erörtert wird.In at least one embodiment, compiler 4201 is configured to compile source code 4200 into host executable code 4202 for execution on a host and device executable code 4203 for execution on a device. In at least one embodiment, compiler 4201 performs operations that include parsing source code 4200 into an abstract system tree (AST), performing optimizations, and generating executable code. In at least one embodiment in which the source code 4200 includes a single source file, the compiler 4201 may separate the device code from the host code in such a single source file, converting the device code and host code into device executable code 4203 and dated Compile host executable code 4202 and link device executable code 4203 and host executable code 4202 together in a single file, as described below with respect to FIG 26 is discussed in more detail.

In mindestens einer Ausführungsform können der vom Host ausführbare Code 4202 und der von der Vorrichtung ausführbare Code 4203 in einem beliebigen geeigneten Format vorliegen, wie etwa als Binärcode und/oder IR-Code. Im Falle von CUDA kann in mindestens einer Ausführungsform der vom Host ausführbare Code 4202 nativen Objektcode beinhalten und kann der von der Vorrichtung ausführbare Code 4203 Code in einer PTX-Zwischendarstellung beinhalten. Im Falle von ROCm kann sowohl der vom Host ausführbare Code 4202 als auch der von der Vorrichtung ausführbare Code 4203 in mindestens einer Ausführungsform Ziel-Binärcode beinhalten.In at least one embodiment, host-executable code 4202 and device-executable code 4203 may be in any suitable format, such as binary code and/or IR code. In the case of CUDA, in at least one embodiment, host-executable code 4202 may include native object code and device-executable code 4203 may include code in an intermediate PTX representation. In the case of ROCm, both host-executable code 4202 and device-executable code 4203 may include target binary code in at least one embodiment.

Andere Variationen liegen innerhalb des Geistes der vorliegenden Offenbarung. Wenngleich an den offenbarten Techniken diverse Modifikationen und alternative Konstruktionen vorgenommen werden können, sind somit bestimmte veranschaulichte Ausführungsformen davon in den Zeichnungen gezeigt und diese wurden vorstehend ausführlich beschrieben. Allerdings versteht es sich, dass nicht die Absicht verfolgt wird, die Offenbarung auf die spezifische(n) offenbarte(n) Form oder Formen einzuschränken, sondern die Absicht ganz im Gegenteil darin besteht, sämtliche Modifikationen, alternativen Konstruktionen und Äquivalente abzudecken, die in den Geist und Umfang der wie in den beigefügten Ansprüchen definierten Offenbarung fallen.Other variations are within the spirit of the present disclosure. Thus, while various modifications and alternative constructions may be made to the disclosed techniques, specific illustrative embodiments thereof are shown in the drawings and have been described above in detail. However, it should be understood that the intention is not to limit the disclosure to the specific form or forms disclosed, but, on the contrary, the intention is to cover all modifications, alternative constructions, and equivalents as may be described in the disclosures The spirit and scope of the disclosure as defined in the appended claims.

Die Verwendung der Begriffe „ein“ und „eine“ und „der/die/das“ und ähnlicher Referenten im Kontext des Beschreibens offenbarter Ausführungsformen (insbesondere im Kontext der folgenden Ansprüche) ist so auszulegen, dass sie sowohl den Singular als auch den Plural abdeckt, sofern hierin nichts anderes angegeben ist oder der Kontext dem eindeutig widerspricht, und nicht als Definition eines Begriffs. Die Begriffe „umfassend“, „aufweisend“, „beinhaltend“ und „enthaltend“ sollen als offene Begriffe ausgelegt sein (in der Bedeutung „beinhaltend, aber nicht darauf beschränkt“), sofern nichts anderes angegeben ist. Der Begriff „verbunden“ ist als teilweise oder vollständig ineinander enthalten, aneinander befestigt oder aneinander angefügt auszulegen, wenn er unmodifiziert vorliegt und sich auf physische Verbindungen bezieht, selbst, wenn ein Element dazwischen eingefügt ist. Die Nennung von Wertebereichen hierin soll lediglich als kurzes Verfahren zur einzelnen Bezugnahme auf jeden separaten Wert dienen, der in den Bereich fällt, es sei denn, hierin ist etwas anderes angegeben, und jeder separate Wert ist in die Beschreibung eingeschlossen, als ob er einzeln hierin wiedergegeben wäre. In mindestens einer Ausführungsform ist die Verwendung des Begriffs „Satz“ (z. B. „ein Satz von Gegenständen“) oder „Teilmenge“ als eine nicht leere Sammlung auszulegen, die ein oder mehrere Elemente umfasst, es sei denn, es ist etwas anderes angemerkt oder der Kontext widerspricht dem. Sofern nichts anderes angegeben ist oder der Kontext dem widerspricht, bezeichnet ferner der Begriff „Teilmenge“ eines entsprechenden Satzes nicht notwendigerweise eine richtige Teilmenge des entsprechenden Satzes, sondern die Teilmenge und der entsprechende Satz können gleich sein.Use of the terms "a" and "an" and "the" and similar referents in the context of describing disclosed embodiments (particularly in the context of the following claims) should be construed as covering both the singular and the plural , unless otherwise indicated herein or the context clearly dictates otherwise, and not as a definition of any term. The terms "comprising,""comprising,""including," and "including" are intended to be construed as open-ended (meaning "including, but not limited to") unless otherwise noted. The term "connected" shall be construed as partially or wholly incorporated, attached or attached to one another when unmodified and refers to physical connections, themselves, when an element is inserted in between. The citation of ranges of values herein is intended only as a brief method of individually referencing each separate value that falls within the range, unless otherwise indicated herein, and each separate value is incorporated into the specification as if it were individually described herein would be reproduced. In at least one embodiment, use of the term "set" (e.g., "a set of items") or "subset" is to be construed as a non-empty collection that includes one or more items, unless otherwise noted noted or the context contradicts it. Further, unless otherwise indicated or the context dictates otherwise, the term "subset" of a corresponding sentence does not necessarily indicate a proper subset of the corresponding sentence, but the subset and the corresponding sentence may be the same.

Sofern nicht spezifisch etwas anderes genannt ist oder der Kontext dem eindeutig widerspricht, ist verbindende Sprache, wie etwa Formulierungen der Form „wenigstens eines von A, B und C“ oder „mindestens eines von A, B und C“, andernfalls in dem Kontext zu verstehen, in dem sie allgemein verwendet werden, um darzustellen, dass ein Gegenstand, ein Begriff usw. entweder A oder B oder C oder eine beliebige nicht leere Teilmenge des Satzes aus A und B und C sein kann. In mindestens einer Ausführungsform eines Satzes, der drei Elemente aufweist, beziehen sich die verbindenden Formulierungen „wenigstens eines von A, B und C“ und „mindestens eines von A, Bund C“ auf einen beliebigen der folgenden Sätze: {A}, {B}, {C}, {A, B}, {A, C}, {B, C}, {A, B, C}. Somit soll derartige verbindende Sprache im Allgemeinen nicht implizieren, dass bestimmte Ausführungen es erforderlich machen, dass mindestens eines von A, mindestens eines von B und mindestens eines von C vorhanden ist. Sofern nichts anderes angemerkt ist oder der Kontext dem widerspricht, gibt der Begriff „Vielzahl“ einen Zustand der Pluralität an (z. B. gibt „eine Vielzahl von Gegenständen“ mehrere Gegenstände an). In mindestens einer Ausführungsform beträgt eine Anzahl der Gegenstände in einer Vielzahl mindestens zwei, es können aber auch mehr sein, wenn dies entweder explizit oder durch den Kontext angegeben ist. Sofern nichts anderes genannt ist oder es anderweitig aus dem Kontext ersichtlich ist, bedeutet die Formulierung „auf Grundlage von“ „mindestens zum Teil auf Grundlage von“ und nicht „ausschließlich auf Grundlage von“.Unless specifically stated otherwise or the context clearly dictates otherwise, connective language, such as phrases of the form "at least one of A, B, and C" or "at least one of A, B, and C," is otherwise allowed in the context by using them generically to show that an object, concept, etc. can be either A or B or C or any non-empty subset of the set of A and B and C. In at least one embodiment of a sentence having three elements, the connecting phrases "at least one of A, B, and C" and "at least one of A, B, and C" refer to any of the following sentences: {A}, {B }, {C}, {A, B}, {A, C}, {B, C}, {A, B, C}. Thus, such connective language is not generally intended to imply that particular implementations require that at least one of A, at least one of B, and at least one of C be present. Unless otherwise noted or the context dictates otherwise, the term "plurality" indicates a state of plurality (e.g., "a plurality of items" indicates multiple items). In at least one embodiment, a number of the items in a plurality is at least two, but may be more, either where explicitly stated or where the context indicates. Unless otherwise stated or otherwise clear from the context, the phrase “based on” means “based at least in part on” and not “based solely on”.

Hierin beschriebene Operationen von Prozessen können in einer beliebigen geeigneten Reihenfolge durchgeführt werden, sofern hierin nichts anderes angegeben ist oder der Kontext dem eindeutig widerspricht. In mindestens einer Ausführungsform wird ein Prozess, wie etwa die hierin beschriebenen Prozesse (oder Variationen und/oder Kombinationen davon), unter der Steuerung von einem oder mehreren Computersystemen durchgeführt, die mit ausführbaren Anweisungen konfiguriert sind, und er ist als Code (z. B. ausführbare Anweisungen, ein oder mehrere Computerprogramme oder eine oder mehrere Anwendungen), der zusammen auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt wird, durch Hardware oder Kombinationen davon implementiert. In mindestens einer Ausführungsform wird Code auf einem computerlesbaren Speichermedium gespeichert. In einer Ausführungsform in der Form eines Computerprogramms, das eine Vielzahl von Anweisungen umfasst, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden können. In mindestens einer Ausführungsform ist ein computerlesbares Speichermedium ein nicht transitorisches computerlesbares Speichermedium, das transitorische Signale (z. B. eine sich ausbreitende transiente elektrische oder elektromagnetische Übertragung) ausschließt, aber nicht transitorische Datenspeicherschaltungen (z. B. Puffer, Cache und Warteschlangen) innerhalb von Sendeempfängern von transitorischen Signalen einschließt. In mindestens einer Ausführungsform ist der Code (z. B. ausführbarer Code oder Quellcode) auf einem Satz von einem oder mehreren nicht transitorischen computerlesbaren Speichermedien gespeichert, auf denen ausführbare Anweisungen gespeichert sind (oder einem anderen Speicher zum Speichern ausführbarer Anweisungen), die bei Ausführung (d. h. als Ergebnis der Ausführung) durch einen oder mehrere Prozessoren eines Computersystems das Computersystem dazu veranlassen, hierin beschriebene Operationen durchzuführen. Ein Satz von nicht transitorischen computerlesbaren Speichermedien umfasst in mindestens einer Ausführungsform mehrere nicht transitorische computerlesbare Speichermedien und einem oder mehreren der einzelnen nicht transitorischen Speichermedien mehrerer nicht transitorischer computerlesbarer Speichermedien fehlt der gesamte Code, während mehrere nicht transitorische computerlesbare Speichermedien kollektiv den gesamten Code speichern. In mindestens einer Ausführungsform werden die ausführbaren Anweisungen so ausgeführt, dass unterschiedliche Anweisungen durch unterschiedliche Prozessoren ausgeführt werden - in mindestens einer Ausführungsform speichert ein nichttransitorisches computerlesbares Speichermedium Anweisungen und eine hauptsächliche zentrale Verarbeitungseinheit („CPU“) führt einige der Anweisungen aus, während eine Grafikverarbeitungseinheit („GPU“) andere Anweisungen ausführt. In mindestens einer Ausführungsform weisen unterschiedliche Komponenten eines Computersystems separate Prozessoren auf und unterschiedliche Prozessoren führen unterschiedliche Teilmengen von Anweisungen aus.Operations of processes described herein may be performed in any suitable order, unless otherwise noted herein or the context clearly dictates otherwise. In at least one embodiment, a process, such as the processes described herein (or variations and/or combinations thereof), is performed under the control of one or more computer systems configured with executable instructions and is defined as code (e.g., .executable instructions, one or more computer programs, or one or more applications) executing together on one or more processors, implemented by hardware or combinations thereof. In at least one embodiment, code is stored on a computer-readable storage medium. In one embodiment, in the form of a computer program comprising a plurality of instructions executable by one or more processors. In at least one embodiment, a computer-readable storage medium is a non-transitory computer-readable storage medium that excludes transient signals (e.g., propagating transient electrical or electromagnetic transmission) but not transient data storage circuitry (e.g., buffers, cache, and queues) within includes transient signal transceivers. In at least one embodiment, the code (e.g., executable code or source code) is stored on a set of one or more non-transitory computer-readable storage media storing executable instructions (or other storage for storing executable instructions) that upon execution (i.e., as a result of execution) by one or more processors of a computer system, causing the computer system to perform operations described herein. A set of non-transitory computer-readable storage media, in at least one embodiment, includes a plurality of non-transitory computer-readable storage media and one or more of each non-transitory storage media of multiple non-transitory computer-readable storage media lacks all code, while multiple non-transitory computer-readable storage media collectively store all code. In at least one embodiment, the executable instructions are executed such that different instructions are executed by different processors - in at least one embodiment, a non-transitory computer-readable storage medium stores instructions and a main central processing unit ("CPU") executes some of the instructions, while a graphics processing unit ( "GPU") executes other instructions. In at least one embodiment, different components of a computer system have separate processors, and different processors execute different subsets of instructions.

Dementsprechend sind in mindestens einer Ausführungsform Computersysteme so konfiguriert, dass sie einen oder mehrere Dienste implementieren, die einzeln oder zusammen Operationen der hierin beschriebenen Prozesse durchführen, und derartige Computersysteme sind mit geeigneter Hardware und/oder Software konfiguriert, die eine Durchführung der Operationen ermöglichen. Ferner ist ein Computersystem, das mindestens eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung implementiert, eine einzelne Vorrichtung und in einer anderen Ausführungsform ein verteiltes Computersystem, das mehrere Vorrichtungen umfasst, die unterschiedlich arbeiten, sodass das verteilte Computersystem die hierin beschriebenen Operationen durchführt und sodass eine einzelne Vorrichtung nicht alle Operationen durchführt.Accordingly, in at least one embodiment, computer systems are configured to implement one or more services that individually or collectively perform operations of the processes described herein, and such computer systems are configured with appropriate hardware and/or software enabling the operations to be performed. Furthermore, a computer system that implements at least one embodiment of the present disclosure is a single device, and in another embodiment, a distributed computer system that includes multiple devices that operate differently such that the distributed computer system performs the operations described herein and so that a single device does not performs all operations.

Die Verwendung beliebiger und aller der mindestens einen Ausführungsform oder beispielhafter Wortwahl (z. B. „wie etwa“), die hierin bereitgestellt ist, soll lediglich die Ausführungsformen der Offenbarung besser verdeutlichen und stellt keine Einschränkung des Umfangs der Offenbarung dar, es sei denn, es ist etwas anderes beansprucht. Keinerlei Wortwahl in der Beschreibung sollte so ausgelegt werden, dass sie ein beliebiges nicht beanspruchtes Element als für die Umsetzung der Offenbarung wesentlich angibt.The use of any and all of the at least one embodiment or exemplary language (e.g., "such as") provided herein is intended only to better clarify the embodiments of the disclosure and does not constitute a limitation on the scope of the disclosure, unless: something else is claimed. No language in the specification should be construed as identifying any non-claimed element as essential to the implementation of the disclosure.

Jegliche Bezugnahmen, einschließlich Veröffentlichungen, Patentanmeldungen und Patenten, die hierin genannt werden, sind hiermit durch Bezugnahme in demselben Maße aufgenommen, als wäre jede Bezugnahme einzeln und spezifisch als durch Bezugnahme eingeschlossen angegeben und in ihrer Gesamtheit hierin dargelegt.All references, including publications, patent applications and patents, cited herein are hereby incorporated by reference to the same extent as if each reference were individually and specifically stated as incorporated by reference and set forth in its entirety.

In der Beschreibung und den Ansprüchen können die Begriffe „gekoppelt“ und „verbunden“ sowie deren Ableitungen verwendet werden. Es versteht sich, dass diese Begriffe nicht als Synonyme füreinander beabsichtigt sein können. Vielmehr kann in einigen der mindestens einen Ausführungsform „verbunden“ oder „gekoppelt“ verwendet werden, um anzugeben, dass zwei oder mehr Elemente in direktem oder indirektem physischem oder elektrischem Kontakt miteinander stehen. Mit „gekoppelt“ kann auch gemeint sein, dass zwei oder mehr Elemente nicht in direktem Kontakt miteinander stehen, jedoch trotzdem miteinander zusammenwirken oder interagieren.The terms "coupled" and "connected" and their derivatives may be used in the specification and claims. It is understood that these terms cannot be intended as synonyms for each other. Rather, in some of the at least one embodiment, "connected" or "coupled" may be used to indicate that two or more elements are in direct or indirect physical or electrical contact with one another. "Coupled" may also mean that two or more elements are not in direct contact with one another, but nevertheless co-operate or interact with one another.

Sofern nicht ausdrücklich etwas anderes genannt ist, versteht es sich, dass sich Begriffe wie etwa „Verarbeiten“, „Rechnen“, „Berechnen“, „Bestimmen“ oder dergleichen in der gesamten Beschreibung auf Handlungen und/oder Prozesse eines Computers oder Rechensystems oder einer ähnlichen elektronischen Rechenvorrichtung beziehen, die Daten, die als physische, wie etwa elektronische, Größen innerhalb der Register und/oder Speicher des Rechensystems dargestellt sind, manipulieren und/oder in andere Daten umwandeln, die auf ähnliche Weise als physische Größen innerhalb der Speicher, Register oder anderen derartigen Informationsspeicher-, - übertragungs- oder -anzeigevorrichtungen des Rechensystems dargestellt sind.Unless expressly stated otherwise, it is understood that terms such as "processing", "computing", "calculating", "determining" or the like throughout the description refer to actions and/or processes of a computer or computing system or a similar electronic computing devices that manipulate and/or convert data represented as physical, such as electronic, quantities within the registers and/or memories of the computing system into other data represented in a similar manner as physical quantities within the memories, registers or other such information storage, transmission or display devices of the computing system.

Auf ähnliche Weise kann sich der Begriff „Prozessor“ auf eine beliebige Vorrichtung oder einen Abschnitt einer Vorrichtung beziehen, die/der elektronische Daten aus Registern und/oder dem Speicher verarbeitet und diese elektronischen Daten in andere elektronische Daten umwandelt, die in Registern und/oder im Speicher gespeichert werden können. Als nicht einschränkende der mindestens einen Ausführungsform kann der „Prozessor“ eine CPU oder eine GPU sein. Eine „Rechenplattform“ kann einen oder mehrere Prozessoren umfassen. Im hierin verwendeten Sinne können „Software“-Prozesse zum Beispiel Software- und/oder Hardware-Entitäten beinhalten, die im Verlauf der Zeit Arbeit Durchführen, wie etwa Tasks, Threads und intelligente Agenten. Außerdem kann sich jeder Prozess auf mehrere Prozesse beziehen, um Anweisungen nacheinander oder parallel, kontinuierlich oder intermittierend auszuführen. Die Begriffe „System“ und „Verfahren“ werden hierin insofern austauschbar verwendet, dass ein System ein oder mehrere Verfahren verkörpern kann und die Verfahren als System betrachtet werden können.Similarly, the term "processor" may refer to any device or portion of a device that processes electronic data from registers and/or memory and converts that electronic data into other electronic data stored in registers and/or can be stored in memory. As a non-limiting of the at least one embodiment, the "processor" can be a CPU or a GPU. A "computing platform" may include one or more processors. As used herein, "software" processes may include, for example, software and/or hardware entities that perform work over time, such as tasks, threads, and intelligent agents. Also, each process can refer to multiple processes to execute instructions sequentially or in parallel, continuously or intermittently. The terms "system" and "method" are used interchangeably herein in the sense that a system may embody one or more methods and the methods may be considered a system.

Im vorliegenden Dokument kann auf das Erlangen, Erfassen, Empfangen oder Eingeben von analogen oder digitalen Daten in ein Teilsystem, ein Computersystem oder eine computerimplementierte Maschine Bezug genommen werden. In mindestens einer Ausführungsform kann der Prozess des Erlangens, Erfassens, Empfangens oder Eingebens von analogen und digitalen Daten auf eine Vielfalt von Weisen erzielt werden, wie etwa durch das Empfangen von Daten als Parameter eines Funktionsaufrufs oder eines Aufrufs einer Anwendungsprogrammierschnittstelle. In einigen Implementationen kann der Prozess des Erlangens, Erfassens, Empfangens oder Eingebens von analogen oder digitalen Daten durch das Übermitteln von Daten über eine serielle oder parallele Schnittstelle erfolgen. In einer anderen Implementation kann der Prozess des Erlangens, Erfassens, Empfangens oder Eingebens von analogen oder digitalen Daten durch das Übermitteln von Daten über ein Computernetz von der bereitstellenden Entität zu der erfassenden Entität erfolgen. Es kann auch auf das Bereitstellen, Ausgeben, Übertragen, Senden oder Darstellen von analogen oder digitalen Daten Bezug genommen werden. In verschiedenen der mindestens einen Ausführungsform kann der Prozess des Bereitstellens, Ausgebens, Übertragens, Sendens oder Darstellens von analogen oder digitalen Daten durch die Übertragung von Daten als Eingabe- oder Ausgabeparameter eines Funktionsaufrufs, Parameter einer Anwendungsprogrammierschnittstelle oder eines Interprozess-Kommunikationsmechanismus erfolgen.As used herein, reference may be made to acquiring, capturing, receiving, or inputting analog or digital data to a subsystem, computer system, or computer-implemented machine. In at least one embodiment, the process of acquiring, capturing, receiving, or inputting analog and digital data may be accomplished in a variety of ways, such as receiving data as a parameter of a function call or an application programming interface call. In some implementations, the process of acquiring, capturing, receiving, or inputting analog or digital data can be accomplished by communicating data over a serial or parallel interface. In another implementation, the process of acquiring, capturing, receiving, or inputting analog or digital data may be accomplished by transmitting data over a computer network from the providing entity to the collecting entity. It can also refer to providing, outputting, transmitting, broadcasting or displaying analog or digital data. In various of the at least one embodiment, the process of providing, outputting, transmitting, sending, or representing analog or digital data may be performed by transferring data as input or output parameters of a function call, parameters of an application programming interface, or an interprocess communication mechanism.

Auch wenn die vorstehende Erörterung einige der mindestens einen Ausführungsform mit Implementationen der beschriebenen Techniken darlegt, können auch andere Architekturen verwendet werden, um die beschriebene Funktionalität zu implementieren, und sie sollen im Umfang dieser Offenbarung liegen. Darüber hinaus könnten, obwohl spezifische Verteilungen von Zuständigkeiten vorstehend zum Zwecke der Erörterung definiert sind, verschiedene Funktionen und Zuständigkeiten in Abhängigkeit von den Umständen anders verteilt und aufgeteilt werden.Although the foregoing discussion sets forth some of the at least one embodiment with implementations of the described techniques, other architectures may also be used to implement the described functionality and are intended to be within the scope of this disclosure. Additionally, although specific distributions of responsibilities are defined above for discussion purposes, various roles and responsibilities could be distributed and divided differently depending on the circumstances.

Obwohl der Gegenstand in für Strukturmerkmale und/oder Verfahrenshandlungen spezifischer Sprache beschrieben wurde, versteht es sich ferner, dass der in den beigefügten Ansprüchen beanspruchte Gegenstand nicht unbedingt auf die beschriebenen spezifischen Merkmale oder Handlungen beschränkt ist. Vielmehr werden spezifische Merkmale und Handlungen als beispielhafte Formen zum Implementieren der Ansprüche offenbart.Further, while the subject matter has been described in language specific to structural features and/or method acts, it is to be understood that the subject matter claimed in the appended claims is not necessarily limited to the specific features or acts described. Rather, specific features and acts are disclosed as example forms of implementing the claims.

Claims (30)

Kühlsystem für ein Rechenzentrum, umfassend: eine Leistungs- und Kühlmittelverteilungseinheit, PCDU, und eine Overhead-Kühleinheit, OCU, wobei die PCDU eine Änderung eines Leistungszustands oder eines Kühlmittelzustands mindestens eines Servers oder mindestens eines Racks bestimmt und eine Kühlmittelreaktion von der OCU ermöglicht, um Wärme aus einem sekundären Kühlmittel eines sekundären Kühlkreislaufs und des mindestens einen Servers abzuleiten, wobei die Wärme in einem Radiator der OCU abgeleitet werden soll.Cooling system for a data center, comprising: a power and coolant distribution unit, PCDU, and an overhead cooling unit, OCU, the PCDU determining a change in a power condition or a coolant condition of at least one server or at least one rack and enabling a coolant response from the OCU to extract heat from a secondary coolant of a secondary Derive cooling circuit and the at least one server, the heat to be dissipated in a radiator of the OCU. Kühlsystem für ein Rechenzentrum nach Anspruch 1, ferner umfassend: mindestens einen Prozessor innerhalb der PCDU zum Empfangen eines ersten Signals, das mit dem Leistungszustand oder dem Kühlmittelzustand innerhalb der PCDU assoziiert ist, und zum Veranlassen eines zweiten Signals für mindestens eine Durchflusssteuerung der PCDU, um einen Kühlmittelkreislauf für das sekundäre Kühlmittel von dem mindestens einen Server zu der OCU und zurück in den mindestens einen Server zu ermöglichen.Cooling system for a data center claim 1 , further comprising: at least one processor within the PCDU for receiving a first signal associated with the power condition or the coolant condition within the PCDU and for causing a second signal for at least one flow control of the PCDU to create a coolant circuit for the secondary coolant of enable the at least one server to the OCU and back into the at least one server. Kühlsystem für ein Rechenzentrum nach Anspruch 1 oder 2, ferner umfassend: mindestens einen Prozessor innerhalb der PCDU zum Empfangen von Sensoreingaben von Sensoren, die mit mindestens einem Server oder dem mindestens einen Rack assoziiert sind, wobei der mindestens eine Prozessor die Änderung des Leistungszustands oder des Kühlmittelzustands teilweise basierend auf den Sensoreingaben bestimmt.Cooling system for a data center claim 1 or 2 , further comprising: at least one processor within the PCDU for receiving sensor inputs from sensors associated with at least one server or the at least one rack, the at least one processor determining the change in power state or coolant state based in part on the sensor inputs. Kühlsystem für ein Rechenzentrum nach Anspruch 3, ferner umfassend: ein oder mehrere neuronale Netzwerke zum Empfangen der Sensoreingaben zum Inferieren der Änderung des Leistungszustands oder des Kühlmittelzustands.Cooling system for a data center claim 3 , further comprising: one or more neural networks to receive the sensor inputs to infer the change in power state or coolant state. Kühlsystem für ein Rechenzentrum nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: einen oder mehrere Prozessoren, die eine Steuerlogik umfassen, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ein erstes Signal an mindestens eine Durchflusssteuerung veranlassen, um die Kühlmittelreaktion zu ermöglichen, und ein zweites Signal an mindestens eine Leistungssteuerung veranlassen, um eine Leistungsreaktion zu ermöglichen.A data center cooling system as claimed in any preceding claim, further comprising: one or more processors comprising control logic, the one or more processors causing a first signal to at least one flow controller to enable the coolant response and causing a second signal to at least one power controller to enable a power response. Kühlsystem für ein Rechenzentrum nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: die PCDU und die OCU in einem Formfaktor einer oder mehrerer Rack-Top-Einheiten, die oberhalb des mindestens einen Racks zu platzieren sind.A data center cooling system as claimed in any preceding claim, further comprising: the PCDU and the OCU in a form factor of one or more rack top units to be placed above the at least one rack. Kühlsystem für ein Rechenzentrum nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: Steuerlogik, um zu inferieren, dass eine Erhöhung oder eine Verringerung, die in einer Leistungsausgabe der oder einem Kühlmitteldurchfluss durch die PCDU erfasst wird, mit einer entsprechenden Erhöhung oder einer entsprechenden Verringerung der Kühlanforderungen von mindestens einer Rechenkomponente des mindestens einen Servers assoziiert ist.A data center cooling system as claimed in any preceding claim, further comprising: Control logic to infer that an increase or decrease detected in a power output of or coolant flow through the PCDU is associated with a corresponding increase or a corresponding decrease in cooling requirements of at least one computing component of the at least one server. Kühlsystem für ein Rechenzentrum nach Anspruch 7, ferner umfassend: die Steuerlogik zum Aktivieren oder Deaktivieren eines Kühlkreislaufs zur OCU teilweise basierend auf der Vorwegnahme der entsprechenden Erhöhung oder der entsprechenden Verringerung der Kühlanforderungen von mindestens einer Rechenkomponente des mindestens einen Servers.Cooling system for a data center claim 7 , further comprising: the control logic to enable or disable a cooling loop to the OCU based in part on anticipating the corresponding increase or the corresponding decrease in cooling requirements of at least one compute component of the at least one server. Kühlsystem für ein Rechenzentrum nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kühlmittelreaktion mit einer höheren oder niedrigeren Arbeitslast assoziiert ist, die in mindestens einer Rechenkomponente des mindestens einen Servers zu verüben ist, und mit dem Kühlmittelzustand assoziiert ist, der für mindestens eine unangemessene Temperatur oder mindestens eine unangemessene Durchflussrate des sekundären Kühlmittels repräsentativ ist.A data center cooling system as claimed in any preceding claim, wherein the coolant response is associated with a higher or lower workload to be performed on at least one computing component of the at least one server and is associated with the coolant condition being at least one of an inappropriate temperature or at least an inadequate flow rate of the secondary coolant is representative. Kühlsystem für ein Rechenzentrum nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend: Steuerlogik, um zu inferieren, dass eine Erhöhung oder eine Verringerung, die in einer Durchflussausgabe aus der PCDU erfasst wird, mit einem unangemessenen Durchfluss des sekundären Kühlmittels des sekundären Kühlkreislaufs assoziiert ist.A data center cooling system as claimed in any preceding claim, further comprising: Control logic to infer that an increase or a decrease detected in a flow output from the PCDU is associated with an inappropriate flow of the secondary coolant of the secondary cooling loop. Kühlsystem für ein Rechenzentrum nach Anspruch 9, ferner umfassend: Steuerlogik, um eine Leistungsreaktion zu veranlassen, um die Leistung des mindestens einen Servers zu ändern, wobei die Leistungsreaktion den unangemessenen Durchfluss des sekundären Kühlmittels des sekundären Kühlkreislaufs vorwegnimmt.Cooling system for a data center claim 9 , further comprising: control logic to cause a power response to change the power of the at least one server, the power response anticipating the improper flow of the secondary coolant of the secondary cooling loop. Prozessor, umfassend eine oder mehrere Schaltungen zum Steuern mindestens einer Durchflusssteuerung innerhalb einer Leistungs- und Kühlmittelverteilungseinheit, PCDU, wobei die eine oder die mehreren Schaltungen eine Änderung eines Leistungszustands oder eines Kühlmittelzustands bestimmen, wobei die eine oder die mehreren Schaltungen veranlassen, dass die mindestens eine Durchflusssteuerung eine Kühlmittelreaktion von einer Overhead-Kühleinheit, OCU, bereitstellt, wobei die OCU Wärme aus einem sekundären Kühlmittel eines sekundären Kühlkreislaufs und des mindestens einen Servers ableitet, wobei die Wärme in einem Radiator der OCU abgeleitet werden soll.A processor comprising one or more circuits for controlling at least one flow controller within a power and coolant distribution unit, PCDU, the one or more circuits determining a change in a power condition or a coolant condition, the one or more circuits causing the at least one Flow control provides a coolant response from an overhead cooling unit, OCU, the OCU dissipating heat from a secondary coolant of a secondary cooling loop and the at least one server, the heat to be dissipated in a radiator of the OCU. Prozessor nach Anspruch 12, ferner umfassend: die eine oder die mehreren Schaltungen zum Veranlassen eines Signals an die mindestens eine Durchflusssteuerung, um die Kühlmittelreaktion zu ermöglichen.processor after claim 12 , further comprising: the one or more circuits for causing a signal to the at least one flow controller to enable the coolant reaction. Prozessor nach Anspruch 12 oder 13, ferner umfassend: die eine oder die mehreren Schaltungen zum Empfangen von Sensoreingaben von Sensoren, die mit mindestens einem Server assoziiert sind, wobei der Prozessor die Änderung des Leistungszustands oder des Kühlmittelzustands teilweise basierend auf den Sensoreingaben bestimmt.processor after claim 12 or 13 , further comprising: the one or more circuits for receiving sensor inputs from sensors associated with at least one server, wherein the processor determines the change in power state or coolant state based in part on the sensor inputs. Prozessor nach Anspruch 14, ferner umfassend: ein oder mehrere neuronale Netzwerke zum Empfangen der Sensoreingaben zum Inferieren der Änderung des Leistungszustands und des Kühlmittelzustands.processor after Claim 14 , further comprising: one or more neural networks to receive the sensor inputs to infer the change in power condition and coolant condition. Prozessor, umfassend eine oder mehrere Schaltungen innerhalb einer Leistungs- und Kühlmittelverteilungseinheit, PCDU, wobei die eine oder die mehreren Schaltungen für ein oder mehrere neuronale Netzwerke aus Sensoreingaben, die mit mindestens einem Server oder mindestens einem Rack assoziiert sind, eine Änderung eines Leistungszustands oder eines Kühlmittelzustands inferieren, wobei die eine oder die mehreren Schaltungen eine Kühlmittelreaktion von einer Overhead-Kühleinheit, OCU, veranlassen, um Wärme aus einem sekundären Kühlmittel eines sekundären Kühlkreislaufs und des mindestens einen Servers durch einen Radiator der OCU abzuleiten.Processor comprising one or more circuits within a power and coolant distribution unit, PCDU, wherein the one or more circuits for one or more neural networks from sensor inputs associated with at least one server or at least one rack, a change in a power state or a Infer coolant condition, wherein the one or more circuits cause a coolant response from an overhead cooling unit, OCU, to remove heat from a secondary coolant of a secondary cooling circuit and the at least one server through a radiator of the OCU. Prozessor nach Anspruch 16, ferner umfassend: Steuerlogik, die mit der einen oder den mehreren Schaltungen assoziiert ist, zum Veranlassen eines Signals an die mindestens eine Durchflusssteuerung, um die Kühlmittelreaktion zu ermöglichen.processor after Claim 16 , further comprising: control logic associated with the one or more circuits for initiating a signal to the at least one flow controller to enable the coolant response. Prozessor nach Anspruch 16 oder 17, ferner umfassend: eine verteilte oder eine integrierte Architektur, wobei die verteilte Architektur von getrennt angeordneten Schaltungen der einen oder der mehreren Schaltungen unterstützt werden soll.processor after Claim 16 or 17 , further comprising: a distributed or an integrated architecture, wherein the distributed architecture is to be supported by remotely located circuits of the one or more circuits. Prozessor nach einem der Ansprüche 16 bis 18, ferner umfassend: das eine oder die mehreren neuronalen Netzwerke, um zu inferieren, dass eine Erhöhung oder eine Verringerung einer Leistungsausgabe der oder eines Kühlmitteldurchflusses durch die PCDU mit einer entsprechenden Erhöhung oder einer entsprechenden Verringerung der Kühlanforderungen von mindestens einer Rechenkomponente des mindestens einen Servers assoziiert ist.Processor after one of Claims 16 until 18 , further comprising: the one or more neural networks to infer that an increase or a decrease decrease in power output of or coolant flow through the PCDU is associated with a corresponding increase or a corresponding decrease in cooling requirements of at least one computing component of the at least one server. Prozessor nach Anspruch 19, ferner umfassend: die eine oder die mehreren Schaltungen zum Aktivieren oder Deaktivieren eines Kühlkreislaufs zur OCU teilweise basierend auf der Vorwegnahme der entsprechenden Erhöhung oder der entsprechenden Verringerung der Kühlanforderungen von mindestens einer Rechenkomponente des mindestens einen Servers.processor after claim 19 , further comprising: the one or more circuits to enable or disable a cooling loop to the OCU based in part on anticipating the corresponding increase or the corresponding decrease in cooling requirements of at least one compute component of the at least one server. Prozessor nach einem der Ansprüche 16 bis 20, ferner umfassend: die eine oder die mehreren Schaltungen, um zu inferieren, dass eine Erhöhung oder eine Verringerung, die in einer Durchflussausgabe aus der PCDU erfasst wird, mit einem unangemessenen Durchfluss des sekundären Kühlmittels des sekundären Kühlkreislaufs assoziiert ist.Processor after one of Claims 16 until 20 , further comprising: the one or more circuits to infer that an increase or a decrease detected in a flow rate output from the PCDU is associated with an inappropriate flow rate of the secondary coolant of the secondary cooling circuit. Prozessor nach Anspruch 21, ferner umfassend: die eine oder die mehreren Schaltungen, um eine Leistungsreaktion zu veranlassen, um die Leistung des mindestens einen Servers zu ändern, wobei die Leistungsreaktion den unangemessenen Durchfluss des sekundären Kühlmittels des sekundären Kühlkreislaufs vorwegnimmt.processor after Claim 21 , further comprising: the one or more circuits to cause a power response to change the power of the at least one server, the power response anticipating the improper flow of the secondary coolant of the secondary cooling loop. Prozessor, umfassend eine oder mehrere Schaltungen innerhalb einer integrierten Leistungs- und Kühlmittelverteilungseinheit, PCDU, wobei die eine oder die mehreren Schaltungen ein oder mehrere neuronale Netzwerke trainieren, um aus Sensoreingaben, die mit mindestens einem Server oder mindestens einem Rack assoziiert sind, eine Änderung eines Leistungszustands oder eines Kühlmittelzustands zu inferieren, wobei das Inferieren es dem mindestens einen Prozessor ermöglicht, eine Kühlmittelreaktion von einer Overhead-Kühleinheit, OCU, veranlassen, um Wärme aus einem sekundären Kühlmittel eines sekundären Kühlkreislaufs und des mindestens einen Servers durch einen Radiator der OCU abzuleiten.A processor comprising one or more circuits within an integrated power and coolant distribution unit, PCDU, the one or more circuits training one or more neural networks to derive from sensor inputs associated with at least one server or at least one rack a change in a inferring a power state or a coolant state, the inferring enabling the at least one processor to cause a coolant response from an overhead cooling unit, OCU, to dissipate heat from a secondary coolant of a secondary cooling loop and the at least one server through a radiator of the OCU. Prozessor nach Anspruch 23, ferner umfassend: die eine oder die mehreren Schaltungen, um das eine oder die mehreren neuronalen Netzwerke zu trainieren, um zu inferieren, dass eine Erhöhung oder eine Verringerung, die in einer Durchflussausgabe aus der PCDU erfasst wird, mit einem unangemessenen Durchfluss des sekundären Kühlmittels des sekundären Kühlkreislaufs assoziiert ist.processor after Claim 23 , further comprising: the one or more circuits to train the one or more neural networks to infer that an increase or a decrease detected in a flow rate output from the PCDU is associated with an inappropriate flow rate of the secondary coolant associated with the secondary cooling circuit. Prozessor nach Anspruch 23 oder 24, ferner umfassend: die eine oder die mehreren Schaltungen, um das eine oder die mehreren neuronalen Netzwerke zu trainieren, um zu inferieren, dass eine Erhöhung oder eine Verringerung, die in einer Leistungsausgabe der oder eines Kühlmitteldurchflusses durch die PCDU erfasst wird, mit einer entsprechenden Erhöhung oder einer entsprechenden Verringerung der Kühlanforderungen von mindestens einer Rechenkomponente des mindestens einen Servers assoziiert ist.processor after Claim 23 or 24 , further comprising: the one or more circuits to train the one or more neural networks to infer that an increase or a decrease detected in a power output of the or a coolant flow rate through the PCDU with a corresponding Increase or a corresponding decrease in the cooling requirements of at least one computing component of the at least one server is associated. Verfahren für ein Flüssigkeitskühlsystem eines Rechenzentrums, umfassend: Bereitstellen einer Leistungs- und Kühlmittelverteilungseinheit, PCDU, und einer Overhead-Kühleinheit, OCU; Ermöglichen, dass die PCDU eine Änderung des Leistungszustands oder des Kühlmittelzustands mindestens eines Servers oder mindestens eines Racks bestimmt; und Ermöglichen einer Kühlmittelreaktion von der OCU, um Wärme aus einem sekundären Kühlmittel eines sekundären Kühlkreislaufs und des mindestens einen Servers abzuleiten, wobei die Wärme in einem Radiator der OCU abgeleitet werden soll.A method for a liquid cooling system of a data center, comprising: providing a power and coolant distribution unit, PCDU, and an overhead cooling unit, OCU; enabling the PCDU to determine a change in power state or coolant state of at least one server or at least one rack; and enabling a coolant response from the OCU to dissipate heat from a secondary coolant of a secondary cooling loop and the at least one server, the heat to be dissipated in a radiator of the OCU. Verfahren nach Anspruch 26, ferner umfassend: Ermöglichen, unter Verwendung mindestens eines Prozessors innerhalb der PCDU, des Empfangs eines ersten Signals, das mit dem Leistungszustand oder dem Kühlmittelzustand innerhalb der PCDU assoziiert ist; und Veranlassen eines zweiten Signals für mindestens eine Durchflusssteuerung der PCDU, um einen Kühlmittelkreislauf für das sekundäre Kühlmittel von dem mindestens einen Server zu der OCU und zurück in den mindestens einen Server zu ermöglichen.procedure after Claim 26 , further comprising: enabling, using at least one processor within the PCDU, receipt of a first signal associated with the power condition or the coolant condition within the PCDU; and causing a second signal to at least one flow controller of the PCDU to enable coolant circulation for the secondary coolant from the at least one server to the OCU and back into the at least one server. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, ferner umfassend: Empfangen, unter Verwendung mindestens eines Prozessors innerhalb der PCDU, von Sensoreingaben von Sensoren, die mit dem mindestens einen Server oder dem mindestens einen Rack assoziiert sind; und Bestimmen der Änderung des Leistungszustands oder des Kühlmittelzustands teilweise basierend auf den Sensoreingaben.procedure after Claim 26 or 27 , further comprising: receiving, using at least one processor within the PCDU, sensor inputs from sensors associated with the at least one server or the at least one rack; and determining the change in power condition or coolant condition based in part on the sensor inputs. Verfahren nach Anspruch 28, ferner umfassend: Empfangen, in einem oder mehreren neuronalen Netzwerken, der Sensoreingaben; und Inferieren, durch das eine oder die mehreren neuronalen Netzwerke, der Änderung des Leistungszustands und des Kühlmittelzustands.procedure after claim 28 , further comprising: receiving, in one or more neural networks, the sensor inputs; and inferring, by the one or more neural networks, the change in power state and coolant state. Verfahren nach einem der Ansprüche 26 bis 29, ferner umfassend: Ermöglichen, dass die PCDU und die OCU in einem Formfaktor einer oder mehrerer Rack-Top-Einheiten vorhanden sind, die oberhalb des mindestens einen Racks zu platzieren sind.Procedure according to one of Claims 26 until 29 , further comprising: enabling the PCDU and the OCU to be in a form factor of one or more rack top units to be placed above the at least one rack.
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